2020-2021学年辽宁省朝阳市朝阳县九年级(上)期末物理试卷
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2020-2021学年辽宁省朝阳市朝阳县九年级(上)期末物理试卷
1. 刚装修过的房间会闻到很重的油漆味,这现象表明了()
A. 分子由原子构成 B. 分子间有空隙
C. 分子在永不停息地运动 D. 分子间有阻力
2. 下列事例中,通过做功的方式改变物体内能的是( )
A. 冬天用热水袋暖手
B. 病人发烧时用冷毛巾在头部降温
C. 汽油机压缩冲程中燃料混合物的温度升高
D. 冬天喝牛奶前把牛奶放在热水中烫一烫
3. 人们发现内能可以做功,并制造出各种利用内能做功的机械-热机,下面这些机械中不属于热机的是( )
A. 电动机 B. 柴油机 C. 汽油机 D. 蒸汽机
4. 全球最大的太阳能飞机“阳光动力2号”,是一款能够在不添加任何燃料的情况下昼夜飞行的飞机.当该飞机在空中水平匀速飞行时,飞机的( )
A. 动能在减小,重力势能在增大
B. 动能保持不变,重力势能在增大
C. 太阳能电池板工作时,将太阳能转化为电能
D. 太阳能电池板工作时,将电能转化为太阳能
5. 中央电视台的“三星智力快车”节目介绍说,蜜蜂飞行与空气摩擦产生静电,因此蜜蜂在飞行中就可以吸引带正电的花粉,以下说法正确的是( )
A. 蜜蜂带负电 B. 蜜蜂带正电 C. 空气不带电 D. 空气带负电
6. 如图所示的电路中,电源电压保持不变.当开关S1断开、S2闭合时,电压表的示数为4.5V;当开关S1闭合、S2断开时,电压表的示数为3V,则L1和L2两端的电压分别为( )
A. 3V和4.5V B. 1.5V和4.5V C. 3V和1.5V D. 1.5V和3V
7. 一段1m长的电阻丝,下列做法能使它的电阻增大的是( )
A. 对折 B. 长度拉伸为原来的2倍
C. 剪掉一半 D. 外表涂上绝缘材料
8. 如图,闭合开关S,向左移动滑片P的过程中( )
A. 电流表示数变小 B. 电压表示数变大
C. 灯变亮 D. 电压表示数不变
9. 下列数据不符合实际的是( )
A. 家用台灯正常工作时的电流是2A
B. 家庭电路的正常电压为220V
C. 家用台式计算机的额定功率约为1000W
D. 家用冰箱正常工作一天消耗的电能约为200J
10. 把标有“6V 6W”的灯泡L1和“6V 3W”的灯泡L2串联后接在某电源的两端,其中一只正常发光,另一只没有达到额定功率,假设两灯泡电阻不变,则下列说法正确的是( )
A. 灯泡 L1正常发光
B. 灯泡 L2正常发光
C. 灯泡L1、L2的实际功率之比为1:2
D. 灯泡 L1、L2的实际功率之比为2:1
11. 夏日荷塘里荷花盛开,微风吹过,飘来阵阵花香,这是______现象;荷叶上的两滴水珠接触后合成更大的一滴,这表明分子间存在______力。
12. 红墨水在热水中比在冷水中扩散快,说明分子运动的快慢与______有关;一小块晶体处于熔化状态,温度不变,其内能______(选填“增大”、“减小”、“不变”)
13. 一台四冲程汽油机,其中______冲程将机械能转化为内能;已知所用汽油的热值是4.6×107J/kg,完全燃烧2g汽油所释放的内能是______J,若热机效率为40%,燃烧2g汽油转化的机械能是______J,若此机械能全部用于发热,能使质量1kg的水,温度升高______℃,(结果保留1位小数),已知水的比热容为4.2×103J/(kg⋅℃)
14. 如图所示电路,当S1,S2都闭合时,能发光的灯泡是______,它们是______联,当S1,S2都断开时,能发光的灯泡是______,它们是______联。
15. 如图所示,R1=4Ω,R2=6Ω,当开关S闭合时,通过R1与R2的电流之比为______;加在R1与R2两端的电压之比为______。
16. 将标有“6V,9W”阻值不变的小灯泡L与阻值为6Ω的定值R0接入如图所示的电路。闭合开关S,电压表的示数为6V,则电流表的示数为______A,电源电压为______V,工作3min定值电阻R0产生的热量为______J.
17. 电能表是用来测______ 的仪表,如图是小军家月初和月末电能表的示数,则他家本月用电______ kW⋅h.
18. 如图所示的电路中,电源电压6V保持不变,定值电阻R1为10Ω,滑动变阻器R的最大值为20Ω,当开关S闭合,滑片由右端向最左端滑动的过程中,电流表示数______(选填“变小”、“变大”或“不变”),在此过程中电压表示数的变化范围是______V。
19. 在如图所示的电路中,定值电阻的阻值R0和电源电压U均为已知.在a、b间接入一个未知电阻Rx,闭合开关,电压表的示数为Ux,则由已知量和测得量可以推出:Rx=______,Rx的电功率Px=______.
20. 生活中的“热”含义非常丰富,物理学中,“天气很热”中的“热”,“两手相互摩擦手会发热”的“热”,“物体吸热”中的“热”请对这三种“热”加以解释。
21. 在比较水和煤油吸热能力的实验中,使用了相同的酒精灯、相同的设备,首先分别对质量相同的水和煤油加热相同的时间,然后分析温度的变化量得出结论,这种实验探究方法叫做______,该实验是利用______(选填“热传递”或“做功”)的方法来改变水的内能,若被加热水的质量为0.2kg,加热时间长5min,温度升高了50℃,则水吸收的热量是______,已知;若某同学测出了加热前、后酒精灯质量的变化量为m,并利用上面测出的水吸收的热量Q,通过公式q=Qm计算出了酒精的热值,则该热值与实际酒精的热值相比______(选填“偏大”“偏小”或“不变”)
22. 小海和小梅一起做“探究并联电路中电流的规律”实验。
(1)图甲是他们设计的电路图,图乙是他们测量电流时连接的实验电路,此时电流表测量的是______(选填“A”“B”或“C”)处的电流。
(2)请在图乙中移动一根导线,测量另外一处的电流。在移动的导钱上画“×”,并用笔画线代替导线连接正确的电路______。移动后电流表测量的是______(选填“A”“B”或“C”)处的电流。
(3)测出A、B、C三处的电流如表所示,由此得出初步结论:______(只写表达式)。小梅指出:为了得出更普遍的规律,应当进行多次实验。操作方法是:______。
位置
A
B
C
电流/A
0.30
0.24
0.54
(4)小海利用原有的实验器材,添加一个开关,又设计了一个电路。利用这个电路,不用更换电流表的位置,就可直接测出A、B、C三处的电流,同样可得出三处电流的关系。请在图丙中的虚线框中画出电路图______
23. 学习了电学知识后,小明对影响电阻大小的部分因素进行了探究,器材有:开关、电流表、干电池(电压恒为1.5V)各一个,三根完全相同的合金丝,导线若干,连接如图甲所示的电路,小明将合金丝以不同方式分别接入电路A、B之间,闭合开关S后,记录的数据如表。
根据实验数据,回答下列问题:
(1)图乙是将一根合金丝接入电路时电流表的读数,请将其填入表格中。
连接方式
一根
两根串联
三根串联
两根并联
三根并联
电流表读数/A
0.15
0.1
0.6
0.9
(2)导体电阻的大小跟材料、长度和横截面积的关系。
A.电阻的大小与长度的关系是:______;
B.电阻的大小与横截面积的关系是:______。
(3)分析表中的实验数据,还可以得出导体的电流与电阻的关系:______。
(4)实验中一根合金丝的电阻为______Ω,若该合金丝的横截面积为1mm2,则一根合金丝的长度是______m.(已知该合金丝长1m,横截面积1mm2的阻值为1Ω)
24. 在测量小灯泡的电功率的实验中,小灯泡的额定电流为0.3A,灯丝阻值在10Ω−15Ω之间。所提供的器材有:电流表、电压表、电源(电压恒为6V)、开关各一个,滑动变阻器(50Ω1A)一个,导线若干。
(1)如图甲所示是小明没有连接完的实物电路,请用笔画线代替导线将实物图补充完整。
(2)闭合开关前,图甲图中的滑片P应位于______ (选填“左”或“右”)端;闭合开关无论怎样移动变阻器滑片P,发现小灯泡始终不亮,电压表有示数,电流表无示数,原因可能是______ (写出一种即可)。
(3)排除故障,闭合开关,移动滑片,当电流表的示数为0.3A时,电压表的示数如图乙所示,读数为______ V,小灯泡的额定功率为______ W。
(4)小红没用电压表,但多用了一个开关,其它器材与小明的相同,也测出了另一个额定电流为Ie的小灯泡额定功率。她设计了如图丙所示电路图,请你帮她完成实验步骤并写出额定功率的表达式。
实验步骤:
①按图连接电路,然后只闭合开关S1,移动滑片P,使电流表的示数为Ie。
②再闭合开关S2,______ 。
③小灯泡的额定功率的表达式:______ 。(用字母表示,可能用到的物理量有:已知的电源电压U、灯泡的额定电流Ie、滑动变阻器的最大阻值R0和实验中测得的物理量)
(5)小亮利用该电路探究电流跟电阻的关系,他将小灯泡换成多个定值电阻R,保持电压表示数始终为2V,多次更换阻值不同的定值电阻R,并记录各次电流表的示数,若不更换其他器材,为了能够完成实验,更换的电阻阻值不能够大于______ Ω。
25. “吃火锅”是人们喜爱的一种饮食方法。火锅里装有2L、60℃的水,要把这些水加热到100℃,求:
(1)水吸收了多少J的热量?
(2)若由阻值为24.2Ω的电热丝接入家庭电路来加热,使锅内的水由60℃加热到100℃,且电热丝产生热量的80%被水吸收,则电热丝需正常工作多长时间?
26. 如图是模拟调光灯的电路图。电源电压恒为6V,小灯泡L的额定功率是6W,滑动变阻器R的最大电阻是20Ω.灯丝的电阻随温度的变化而变化。闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P位于a端时,小灯泡正常发光。试求:
(1)小灯泡正常发光时的电流时多少?
(2)当滑动变阻器连入电路中的电阻是5Ω时,电路中的电流是0.6A,此时小灯泡的电阻是多少?
(3)当滑动变阻器的滑片P位于b端时,电压表的示数是1V,通电1min,电流通过滑动变阻器所做的功是多少?
答案和解析
1.【答案】C
【解析】
【分析】
本题难度不大,掌握利用分子的基本性质分析和解决问题的方法是解答此类题的关键。
【解答】
刚装修过的房间会闻到很重的油漆味,因为油漆中的分子在不断地运动,运动到了待在房间里人的鼻子中的缘故。说明分子在永不停息地运动。
故选:C。
2.【答案】C
【解析】解:A、冬天用热水袋暖手,该过程是能量的转移,故是热传递改变内能,故A错误;
B、病人发烧时用冷毛巾在头部降温,该过程是能量的转移,故是热传递改变内能,故B错误;
C、汽油机压缩冲程中燃料混合物的温度升高,即活塞对燃料做功,使得燃料的内能增加,温度升高,是通过做功的方式改变内能,故C正确;
D、冬天喝牛奶前把牛奶放在热水中烫一烫,该过程是能量的转移,故是热传递改变内能,故D错误;
故选:C。
改变物体内能有两种方式:做功和热传递。做功主要有摩擦生热和压缩气体做功,做功实质是能量的转化,热传递实质是内能从一个物体转移到另一个物体,或者是从一个物体的高温部分传到低温部分,其实质是能的转移。
本题考查了改变物体内能有两种方式,结合生活实际解决问题。
3.【答案】A
【解析】解:蒸汽机、汽油机、柴油机都是利用热机工作的,工作过程中都是将内能转化为机械能。而电动机是利用电能转化成机械能的。
故选:A。
要解答本题需掌握:内能和机械能的相互转化,利用内能来做功的机器称为热机,故其工作过程就是内能转化为机械能的过程。
本题主要考查学生对:内能的利用的了解和掌握,是一道基础题。
4.【答案】C
【解析】解:飞机在空中水平匀速飞行时速度和质量不变,其动能不变,高度和质量也不变,所以重力势能也不变,故AB错误;
太阳能电池板工作时将太阳能转化为电能,故C正确,D错误.
故选:C.
动能大小的影响因素:物体的质量、物体的速度,质量越大,速度越大,动能越大;
重力势能大小的影响因素:物体的质量、物体的高度,质量越大,所处的位置越高,重力势能越大;
太阳能电池是把太阳能转化为电能.
本题考查动能和势能的转化及太阳能的转化,解答此题的关键是掌握动能、重力势能的影响因素.
5.【答案】A
【解析】解:由于蜜蜂飞行与空气摩擦产生静电,蜜蜂在飞行中就可以吸引带正电的花粉,根据异种电荷互相吸引,同种电荷互相排斥的规律。因此蜜蜂带负电,空气带正电。
故选:A。
(1)自然界中只有两种电荷,正电荷和负电荷;
(2)电荷之间的作用规律是:异种电荷互相吸引,同种电荷互相排斥。
本题考查了电荷的种类和电荷间的相互作用规律,比较简单。
6.【答案】C
【解析】解:由电路图可知,当开关S1断开、S2闭合时,两灯泡串联,电压表测电源的电压,
则电源的电压U=4.5V;
当开关S1闭合、S2断开时,两灯泡串联,电压表测L1两端的电压,
则L1两端的电压U1=3V,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,L2两端的电压:
U2=U−U1=4.5V−3V=1.5V.
故选C.
由电路图可知,当开关S1断开、S2闭合时,两灯泡串联,电压表测电源的电压,可知电源的电压;当开关S1闭合、S2断开时,两灯泡串联,电压表测L1两端的电压,根据串联电路的电压特点求出L2两端的电压.
本题考查了串联电路的电压特点,关键是开关闭合前后电压表所测电路元件的判断.
7.【答案】B
【解析】
【分析】
电阻是导体本身的性质,其大小与导体的长度、横截面积及材料有关系.
本题考查了影响电阻大小的因素,属于基本内容,比较简单.
【解答】
A、电阻丝对折后,导体的长度减小,横截面积增大,则导体的电阻减小,故A错误;
B、电阻丝长度拉伸为原来的2倍后,导体的长度增大、而横截面积减小,导体的电阻增大;故B正确;
C、把电阻丝剪掉一半,电阻丝的长度变短,电阻减小,故C错误;
D、在电阻丝外表涂上绝缘材料,电阻丝的材料、长度以及横截面积均不变,电阻不变,故D错误.
故选B.
8.【答案】C
【解析】解:由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流.
当向左移动滑片P的过程中,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错误;
由U=IR可知,灯泡亮度的电压变大,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,变阻器两端的电压变小,即电压表的示数变小,故BD错误;
因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,
所以,由P=UI可知,灯泡的实际功率变大,灯泡变亮,故C正确.
故选C.
由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表变阻器两端的电压,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灯泡亮度的电压变化,根据串联电路的电压特点可知变阻器两端的电压的变化,根据P=UI可知灯泡实际功率的变化,根据灯泡的亮暗取决于实际功率的大小进行判断.
本题考查了电路的动态分析,涉及到串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,要注意灯泡的亮暗取决于实际功率的大小.
9.【答案】ACD
【解析】解:A、台灯的额定功率是25W,额定电压是220V,根据P=UI得,额定电流是I=PU=25W220V≈0.11A,故A错误;
B、我国家庭电路正常工作电压是220V,故B正确;
C、家用台式计算机的额定功率约为200W,故C错误;
D、冰箱24小时的耗电量,冰箱一般是0.5度∼1.5度,是1.8×106J∼5.4×106,故D错误。
故选:ACD。
记住我国家庭电路电压是220V。
记住一些家用电器的额定功率,台灯额定功率25W,计算机额定功率是200W。
了解冰箱24小时的耗电量,节能冰箱一般是0.5度,老式冰箱一般1.5度。
记住我国家庭电路电压,有时在题目中是隐含条件,注意挖掘。
一些家用电器的电流和功率,记住其中的功率,电流通过计算得到。
要关注一些家用电器的日耗电量,使物理和生活联系起来。
10.【答案】BC
【解析】解:
AB、由P=UI,两灯的正常发光电流分别为:I1=P1U1=6W6V=1A,I2=P2U2=3W6V=0.5A,
由I=UR,两灯电阻分别为:R1=U1I1=6V1A=6Ω,R2=U2I2=6V0.5A=12Ω,
根据串联电路中电流处处相等,L2的额定电流小于L1的额定电流,两灯泡串联时,L2正常发光,且电路中电流为I=0.5A,故B正确,A错误;
CD、由P=I2R,两灯的实际功率之比为:,故C正确,D错误.
故选BC.
(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可求灯泡的额定电流,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,由此判断哪个灯泡正常发光;
根据串联电路特点,由P=I2R判断实际功率关系.
本题考查电流、电阻、实际功率等的计算,关键是公式及其变形的灵活运用,要利用好串联电路电流和电压的规律.
11.【答案】扩散 引
【解析】解:(1)荷塘里荷花盛开,微风吹过,飘来阵阵花香,是扩散现象,说明分子在做无规则运动。
(2)荷叶上的两滴露珠接触后合成一滴,是由于分子间引力的作用。
故答案为:扩散;引。
要解答本题需掌握:分子动理论的基本知识和力的作用效果。
(1)分子永不停息地做无规则运动;
(2)分子间有相互作用的力。
本题主要考查学生对:分子动理论的基本知识和扩散现象的理解和掌握,是中招的热点
12.【答案】温度 增大
【解析】解:红墨水在热水和冷水中扩散速度不同,说明与温度有关;晶体熔化过程中,不断吸热,温度不变,根据能量守恒,吸收了热量,内能增大,增大了内能中的分子的势能。
故答案为:温度;增大。
红墨水在热水和冷水中扩散速度不同,说明与温度有关,晶体熔化过程中,不断吸热,温度不变,根据能量守恒,确定内能变化情况。
此题考查了,影响分子运动快慢的因素、晶体熔化特点、内能包括分子的动能和分子势能。
13.【答案】压缩;9.2×104;3.68×104;8.8
【解析】
【分析】
本题考查了内燃机冲程的能量转化、燃料燃烧放出的热量的计算以及热量计算公式的应用,是比较基本的问题,要重点掌握。
【解答】
(1)内燃机的四个冲程中,实压缩冲程将机械能转化成内能;
(2)2g汽油完全燃烧要放出的热量:Q=qm=4.6×107J/kg×0.002kg=9.2×104J;
(3)燃烧2g汽油转化的机械能为40%×9.2×104J=3.68×104J;
(4)由Q=cm△t可知:△t=Qcm=3.68×104J4.2×103J/kg⋅℃×1kg≈8.8℃。
故答案为:压缩;9.2×104;3.68×104;8.8。
14.【答案】L1、L2并 L2、L3串
【解析】解:当S1、S2都闭合时,灯L3被短路,灯L1、L2先首首相连、尾尾相连,再接入电路与电源构成闭合回路,因此它们是并联关系;
当S1、S2都断开时,灯L2、L1首尾顺次连接,接入电路与电源构成闭合回路,因此它们是串联关系。
故答案为:L1、L2;并;L2、L3;串。
把几个用电器首尾相接,连入电路就是串联;把几个用电器首首相接,尾尾相接,再连入电路,就是并联;根据串并联的概念和开关的断开与闭合情况,判断各灯的发光情况及它们间的连接情况。
本题考查了并联、串联的连接和开关的状态对电灯的连接方式的影响,是一道基础题;知道串并联的概念,明确各灯泡首尾间的连接方式是解题的关键。
15.【答案】1:1 2:3
【解析】解:两电阻串联,因串联电路中各处的电流相等,
所以,通过它们的电流之比I1:I2=1:1;
由I=UR可得,两电阻两端的电压之比:U1U2=IR1IR2=R1R2=4Ω6Ω=23。
故答案为:1:1;2:3。
两电阻串联时通过它们的电流相等,根据欧姆定律求出它们两端的电压之比。
本题考查了串联电路的电流特点和欧姆定律公式的应用,是一道基础题目。
16.【答案】1 10 1080
【解析】解:由电路图可知,R0与灯泡L串联,电压表测量R0两端的电压,电流表测电路中的电流;
则电路中的电流I=U0R0=6V6Ω=1A,
根据P=U2R可知:
灯泡电阻
根据欧姆定律和串联电路电压的特点可得:
电源电压:U=I(R0+RL)=1A×(6Ω+4Ω)=10V;
R0产生的热量Q=I2R0t=(1A)2×6Ω×3×60s=1080J。
故答案为:1;10;1080。
由电路图可知,R0与灯泡L串联,电压表测量R0两端的电压,电流表测电路中的电流;
根据欧姆定律可知电路中的电流,根据P=U2R求出灯泡的电阻;然后根据串联电路的电压特点和欧姆定律表示电源电压,根据Q=I2Rt即可求出R0产生的热量。
本题考查串联电路电压规律及欧姆定律的使用,知道串联电路的电压、电流以及电阻的关系,并且能够灵活应用。
17.【答案】电功;197.6
【解析】解:电能表是用来测量电功的仪表;
小军家这个月用电量:W=1160.2kW⋅h−962.6kW⋅h=197.6kW⋅h.
故答案为:电功;197.6.
电能表是用来记录用电器消耗电能的仪表;每月的用电量等于月末电能表示数与月初示数之差.
题考查了:电能表的读数、用电量的计算,这不仅是初中物理学习的需要,也是我们日常生活需要掌握的基本能力,一定要掌握.
18.【答案】变大 2V∼6
【解析】解:由电路图可知,定值电阻R1与滑动变阻器R串联,电压表测定值电阻两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)当开关S闭合,滑片由右端向最左端滑动的过程中,接入电路中电阻变小,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;
(2)当滑片位于右端时,接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,电压表的示数最小,
因串联电路中总电阻等于各分电压之和,
所以,电路中的最小电流:
I=UR1+R=6V10Ω+20Ω=0.2A,
电压表的最小示数:
U1=IR1=0.2A×10Ω=2V,
当滑片位于左端时,电路为定值电阻的简单电路,电压表测电源的电压,则电压表的最大示数为6V;
所以,在此过程中电压表示数的变化范围为2V∼6V。
故答案为:变大;2V∼6。
由电路图可知,定值电阻R1与滑动变阻器R串联,电压表测定值电阻两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)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;
(2)当滑片位于左端时,电路为定值电阻的简单电路,电压表测电源的电压示数最大;当滑片位于右端时,接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,电压表的示数最小,根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流,再利于欧姆定律求出电压表的最小示数,然后得出答案。
本题考查了电路的动态分析和串联电路特点以及欧姆定律的应用,要注意滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电路中的电流最小。
19.【答案】Ux⋅R0U−Ux ; Ux⋅U−UxR0
【解析】解:(1)因为串联电路中,总电压等于各用电器两端的电压之和,串联电路各处电流相等,
由欧姆定律I=UR得:电路中的电流I=U0R0=U−UxR0
未知电阻Rx=UxI=UxU−UxR0=Ux⋅R0U−Ux;
(2)由P=UI得Rx的电功率:Px=UxI=Ux⋅U−UxR0
故答案为:Ux⋅R0U−Ux;Ux⋅U−UxR0.
(1)根据欧姆定律和串联电路的电压、电流规律,可从R=UI入手,推导出电阻大小的表达式;
(2)同样根据欧姆定律和串联电路的电压、电流规律,可从P=UI入手,推导出电功率的表达式.
本题主要考查了对欧姆定律、串联电路的电流和电压规律,以及对电功率公式的灵活掌握,有一定难度.
20.【答案】答:温度是反映冷热程度的物理量,所以“天气很热”中的“热”是指温度很高;
“两手相互摩擦手会发热”的“热”指的是内能大,是通过克服摩擦做功增加了内能;
“物体吸热”是指物体吸收热量,故这里的“热”指热量。
【解析】“热”有不同含义,有“温度”“内能”“热量”等多种含义,根据三个物理量的概念进行分析。
内能是指物体内部所有分子做无规则运动所具有的动能和分子势能的总和;
温度指物体的冷热程度;
热量是指在热传递的过程中,内能改变的多少。
虽然同样是”热“,但在不同的语境中含义却不一样。本题要求学生知道温度、热量和内能的相同点和不同点,并且能够区分温度、热量和内能。
21.【答案】控制变量法 热传递 4.2×104J偏小
【解析】解:
(1)首先分别对质量相同的水和煤油加热相同的时间,然后分析温度的变化量得出结论,这种实验探究方法叫做控制变量法;
(2)水、煤油从火焰吸收热量、温度升高、内能增大,是利用热传递的方法来改变内能;
(3)水吸收的热量:;
(4)由于存在热损失,酒精完全燃烧放出的热量不能全被水或煤油吸收,使得热量值偏小,由q=Qm可知测量的热值偏小。
故答案为:控制变量法;热传递;4.2×104J;偏小。
(1)为了便于比较水和煤油的吸热能力,需采用控制变量法,即水和煤油的质量、初温都都相同,相同的酒精灯加热相同的时间、吸收相同的热量。
(2)改变物体内能的方法:做功、热传递;
(3)知道水的质量、水温度升高值、水的比热容,根据吸热公式计算出水吸收的热量;
(4)由于存在热损失,酒精完全燃烧放出的热量不能全被水或煤油吸收。
本题为考查探究物质吸热能力的实验,考查了控制变量法的应用、热量的计算、改变内能的方法以及误差分析,要求认真审题,灵活应用相关知识。
22.【答案】C A(或B)IC=IA+IB换用不同规格的灯泡多次测量
【解析】解:(1)电流表在干路上测量干路的电流,即C点的电流;
(2)让电流表测量另一处的电流,也就是测量支路的电流,左图测量的是A点的电流,右图测量的是B点的电流,电路连接如图所示:
(3)并联电路中,干路电流等于各支路电流的和,即IC=IA+IB;
为得出普遍性的结论,要换用不同规格的灯泡多次测量;
(4)在不更换电流表位置的情况下,在支路上各接一个开关即可完成实验要求即,电路如图所示:
故答案为:(1)C;(2)电路连接如上图:A(或B);(3)IC=IA+IB;(4)电路图如上图所示:
(1)电流表与待测电路串联;
(2)为了测量另一处的电流,让电流表测量支路的电流;
(3)并联电路中,干路电流等于各支路电流的和;用归纳法得出普遍性的结论要满足2个条件:一是样本要有代表性,二是样本数量足够多。
(4)在不更换电流表位置的情况下,在支路上各接一个开关即可完成实验要求。
此题是探究并联电路中电流的规律实验,考查了有关电路的连接、实验数据分析,为得出普遍结论,应使用不同规格的实验器材进行多次实验。
23.【答案】(1)0.3;
(2)A.材料和横截面积相同,导体的电阻跟长度成正比;B.材料和长度相同,导体的电阻跟横截面积成反比;
(3)导体两端的电压不变,导体中的电流与导体的电阻成反比;
(4)5;5。
【解析】解:
(1)根据表格中的特点,串联的合金丝越多,电阻越大,电流表的示数越小;并联的合金丝越多,电阻越小,电流越大,所以串联一根合金丝时,电路中的电流应大于两根合金丝串联时的电流0.15A,并小于两根合金丝并联时的电流0.6A,所以图乙中电流表的量程为0∼0.6A,分度值为0.02A,示数为0.3A;
(2)A.根据1、2、3组数据可知,导体的材料和横截面积相同,导体越长,电流表的示数越小,说明电阻值越大,且电阻值跟导体的长度成正比;
B.根据1、4、5组数据可知,导体的材料和长度相同,横截面积越大,电流表的示数越大,说明电阻值越小,且电阻值跟导体的横截面积成反比;
(3)由实验数据可知,导体两端的电压不变,导体的电阻增大到原来的几倍,电流减小到原来的几分之一,导体中的电流与导体的电阻成反比;
(4)根据电阻与导体的长度和横截面积的关系,对与上材料相同的导体,电阻值可记为R=LS×1Ω⋅mm2/m;
由R=UI可知,一根合金丝的导体电阻为R=UI=1.5V0.3A=5Ω;
代入上面关系式:5Ω=L1mm2×1Ω⋅mm2/m
解得L=5m。
故答案为:
(1)0.3;
(2)A.材料和横截面积相同,导体的电阻跟长度成正比;B.材料和长度相同,导体的电阻跟横截面积成反比;
(3)导体两端的电压不变,导体中的电流与导体的电阻成反比;
(4)5;5。
(1)确定电流表的量程,读出示数;
(2)根据串联时电流表示数判断出电阻的变化,得出电阻大小与长度的关系;
根据并联时电流表示数的变化判断出电阻的变化,得出电阻大小与横截面积的关系;
(3)根据电流和电阻的变化关系,得出结论。
(4)根据一根合金丝的电流求出电阻值;
由电阻与导体长度和横截面积的关系及已知条件得出其长度的大小。
本题是探究导体的长度和横截面积对电阻的影响实验,能够根据电流的大小判断出电阻的大小,是关键,分析时注意控制变量法的应用。
24.【答案】右 小灯泡断路 41.2保持滑片不动,读出电流表示数I(U−IeUI)Ie 25
【解析】解:
(1)灯泡额定电流为0.3A,灯丝阻值在10Ω∼15Ω之间,则灯泡额定电压U=IR在3V∼4.5V间,电压表应选0∼15V量程,电压表与灯泡并联,电路图如图所示:
;
(2)为了电路安全,开关闭合前滑片应滑到最大值右端;
闭合开关,电流表无示数,说明电路是断路,小灯泡不发光,电压表有示数,说明与电压表并联的这部分电路断路了,即小灯泡断路;
(3)电压表量程是0∼15V,由图乙可知,电压表分度值是0.5V,电压表示数是4V,此时灯泡正常发光,所以灯泡额定功率P=UI=4V×0.3A=1.2W;
(4)实验步骤:
①按图连接电路,然后只闭合开关S1,移动滑片P,使灯泡正常发光,电流表的示数为Ie。
②再闭合开关S2,读出电流表示数I,此时灯泡短路,所以变阻器电压等于电源电压6V,根据欧姆定律计算此时变阻器连入的阻值,
由此可知当只闭合开关S1时,灯泡两端电压
③小灯泡的额定功率的表达式:。
(5)电源电压为6V,电阻两端电压为2V,滑动变阻器分压为4V,是定值电阻两端电压的两倍,根据分压原理可知,滑动变阻器接入电路的阻值为定值电阻阻值的两倍,滑动变阻器最大阻值为50欧姆,因此定值电阻最大阻值为25欧姆。
故答案为:(1)见上图;(2)右;小灯泡断路;(3)4;1.2;(4)②保持滑片不动,读出电流表示数I;③(U−IeUI)Ie;(5)25。
(1)由电路图可知,电压表连线不完整,根据题意确定电压表量程,电压表应与灯泡并联。
(2)闭合开关前,滑片应滑到最大值处;电流表无示数,说明电路可能断路,电压表有示数,说明电压表与电源连通了,由此判断电路故障。
(3)由图乙根据电压表量程读出灯泡正常发光时的电压,由P=UI计算额定功率。
(4)灯泡与滑动变阻器串联,用电流表测流过电路的电流,由串联电路特点及欧姆定律求出流过灯泡电流为灯泡额定电流时,灯泡两端电压,然后由P=UI求出灯泡额定功率。
(5)根据串联电路特点与欧姆定律分析答题。
本题考查了连接电路图、电路故障的判断、电压表读数、求灯泡功率、实验设计,串联电路特点和欧姆定律的应用等,考查知识点多,综合性强,第(4)问设计实验电路、实验步骤难度较大,是本题的难点。
25.【答案】解:
(1)锅中水的体积V=2L=2×10−3m3,
由ρ=mV得,水的质量:m=ρV=1.0×103kg/m3×2×10−3m3=2kg,
水吸收的热量:,
(2)由得,电热丝产生的热量:,
电热丝消耗的电能:,
电热丝的功率:P=U2R=(220V)224.2Ω=2000W,
由P=Wt得,工作时间:。
答:(1)水吸收的热量是3.36×105J;
(2)电热丝需正常工作210s。
【解析】本题结合了电功率及热量的计算,在计算中注意能量转换中的比例关系。
(1)由吸热公式可求得把水加热到100℃时所需的热量;
(2)由水吸收热量的比例可求得所需要消耗的总电功,则由电功公式可求得水吸收这些热量所需要的时间。
26.【答案】解:由图示电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测灯泡两端电压;
(1)滑片置于a端时,只有灯泡接入电路,此时灯泡正常发光,
灯泡额定电压等于电源电压,由P=UI可知,
灯泡正常发光时的电流:;
(2)由I=UR可知,滑动变阻器两端电压:
,
灯泡两端电压:,
由I=UR可知,此时灯泡电阻:
RL=ULI1=3V0.6A=5Ω;
(3)滑动变阻器两端电压:,
通电t=1min=60s电流做功:
;
答:(1)小灯泡正常发光时的电流是1A。
(2)当滑动变阻器连入电路中的电阻是5Ω时,电路中的电流是0.6A,此时小灯泡的电阻是5欧姆。
(3)当滑动变阻器的滑片P位于b端时,电压表的示数是1V,通电1min,电流通过滑动变阻器所做的功是75J。
【解析】(1)分析清楚电路结构,根据电路结构求出灯泡两端电压,然后应用电功率公式求出灯泡正常发光时的电流。
(2)应用欧姆定律求出滑动变阻器两端电压,由串联电路特点求出灯泡两端电压,然后应用欧姆定律求出灯泡电阻。
(3)由串联电路特点求出滑动变阻器两端电压,然后应用电功公式求出电流通过滑动变阻器所做的功。
本题是一道电学综合题,分析清楚电路结构,应用串联电路特点、欧姆定律、电功率公式可以解题。
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