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2020-2021学年天津市津南区九年级(上)期末物理试卷
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2020-2021学年天津市津南区九年级(上)期末物理试卷
1. 下列现象表明分子做无规则运动的是( )
A. 灰尘四起 B. 花香满园 C. 雪花飘飘 D. 黄沙扑面
2. 如图所示,气球与头发摩擦起电,经检验气球所带的电荷为负电荷,则下列说法正确的是( )
A. 气球得到了一些电子 B. 气球失去了一些电子
C. 头发得到了一些电子 D. 头发和气球间没有电子转移
3. 人们常用水冷却发动机,从热学角度看,主要是因为水( )
A. 是液体 B. 容易获得 C. 价格低廉 D. 比热容大
4. 将一根金属导线均匀拉长后,其电阻( )
A. 变大 B. 变小 C. 不变 D. 无法判断
5. 将如图所示试管里的水加热一段时间后,塞在管口的橡皮塞会冲出去,汽油机的四个冲程中与此现象的能量转化情况相同的是( )
A. 吸气冲程
B. 压缩冲程
C. 做功冲程
D. 排气冲程
6. 如图所示为一实物电路连接图,与之相对应的电路图是下图中的( )
A. B. C. D.
7. 如图所示的四种现象中,符合安全用电原则的是( )
A. 使用绝缘层破损的电线
B. 洗衣机的金属外壳安装接地线
C. 用湿抹布擦拭正在工作的台灯
D. 用绝缘体挑开通电的裸导线
8. 从欧姆定律可以导出公式R=UI,对电阻的理解,你认为正确的是( )
A. 当电压增大时,电阻也增大
B. 当电流增大时,电阻减小
C. 当电压为零时,电阻也为零
D. 导体两端的电压越大,这段导体中电流就越大
9. 如图中的家庭电路元件,连接顺序正确的是( )。
A. B.
C. D.
10. 如图所示的电路中,电源电压保持不变且元件完好。只闭合S1,两电表均有示数。则下列判断正确的是( )
A. 再将S2闭合,若向左移动滑片,电压表的示数将变小
B. 再将S2闭合,若向右移动滑片,电流表的示数将变小
C. 闭合S2前后电压表示数变化量与电流表示数变化量的比值变小
D. 闭合S2前后电压表示数变化量与电流表示数变化量的比值不变
11. 关于图所示的四个情景,下列说法中正确的是( )
A. 甲图:触接后小磁针将发生偏转,说明电流周围有磁场
B. 乙图:磁场中导体ab竖直向上运动时,电流表指针不偏转
C. 丙图:闭合开关后磁场中的导体ab运动,依据该实验原理可制成发电机
D. 丁图:通电螺线管周围的磁场强弱与电流方向有关
12. 如图所示,电源电压一定。关于电路的工作情况,下列说法正确的是( )
A. 同时闭合两个开关,两只灯泡电流是相同的
B. 若先闭合S1,再闭合S2,电压表读数不变、电流表读数变大
C. 若电压表和电流表位置对调,闭合S1、S2后,则两表都被烧坏
D. 若灯L1被短路,闭合S1、S2后,两灯均不亮,电流表损坏
13. 如图甲所示,电源电压保持不变,小灯泡上标有“4V”字样,电流表的量程为“0∼0.6A”,图乙是小灯泡的电流随其电压变化的图象。滑动变阻器R1的最大阻值为20Ω,定值电阻R2的阻值为10Ω。当闭合S和S2,断开S1,滑片移到中点时,小灯泡L恰好正常发光,则下列说法正确的是( )
A. 电源电压为9V
B. 闭合S和S2,断开S1,滑片移到中点时,用一个“4V0.5W”的灯泡L′替代L,则L′将正常发光
C. 闭合S和S2,断开S1,当小灯泡的功率为0.8W时,滑动变阻器的阻值是17.5Ω
D. 闭合S和S1,断开S2,为保证电路安全,电阻R2的最大功率为8.1W
14. 完成下列单位换算:24000Ω=______kΩ;教室内日光灯、饮水机等用电器是______连接的(选填“串联”或“并联”)。
15. 当某导体两端电压是3V时,通过它的电流是0.3A,则该导体的电阻是______Ω;当它两端电压为0V时,该导体的电阻为______Ω。
16. 一个标有“220V 40W”的灯泡正常发光时,通过灯泡的电流为______ A,如果将这盏灯接在110V的电路中,它的实际功率是______ W。
17. 如图甲所示,电能表的示数为______kW⋅h。
18. 通电螺线管中的电流方向如图所示,由此可以判断出通电螺线管右端为______ 极.(选填“N”或“S”)
19. 如图所示电路,蓄电池电压恒定,两个完全相同的烧瓶内分别装有质量相等、初温相同的煤油,煤油中分别浸入电阻丝R1和R2,且R1
20. 如图甲所示,当开关S由接点1转到接点2时,电压表示数变化如图乙所示,则开关接2时,灯泡L2两端的电压是______ V;此时L1和L2消耗的电能之比W1:W2=______。
21. 小丽家电热淋浴器的额定功率为2000W,水箱最多可容纳50kg水。注满水的淋浴器连续正常加热40min,淋浴器上温度计示数由22℃上升到
求:(1)此过程水箱中水吸收的热量;
(2)40min内电热淋浴器消耗的电能;
(3)该电热淋浴器加热时的热效率。
22. 小丽要研究“电磁铁的磁性强弱跟什么因素有关”.现有线圈匝数分别为50匝和100匝的外形相同的电磁铁,她先后将这两个电磁铁接入图的电路中,闭合开关S后用电磁铁吸引大头针,并移动滑动变阻器的滑片P.
重复了多次实验,记录如下:
50匝的电磁铁
100匝的电磁铁
实验次数
1
2
3
4
5
6
电流表的示数/A
0.8
1.2
1.5
0.8
1.2
2.0
吸引大头针的最多数目/枚
5
8
10
10
16
25
(1)实验中小丽是通过电磁铁______来判定其磁性强弱的.
(2)分析第1、2、3次的实验记录,会发现______相同时,______磁性越强.
(3)分析第______次的实验记录,会发现______相同时,______磁性越强.
23. 有一只小灯泡,它正常工作时电压是5V,此时它的电阻为10Ω.若将此灯泡接在电压为8V的电源上,要使它正常工作,需要串联一个多大的电阻?这个电阻消耗的功率多大?
24. 小明做“测量小灯泡的额定功率”实验时,使用的小灯泡额定电压为2.5V,额定功率估计在0.8W左右,滑动变阻器的最大阻值是15Ω。小明现已连接了部分电路,如图甲所示。
(1)在已连接的电路中,有一不当之处是______;
(2)请用笔画线代替导线,将图甲中的电路连接完整;
(3)当小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,电流大小为______ A,小灯泡正常发光时的功率为______ W;
(4)小明完成实验后,将灯泡换成定值电阻进行“电流与电压的关系”的探究,记录数据如表所示。他发现在该实验中滑动变阻器除了保护电路之外,还起到了______作用;
次数
1
2
3
4
5
电压U/V
1
1.5
2
2.5
3
电流/A
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
(5)分析数据,可得出电流与电压的关系结论是:______;
(6)老师检查了小新的数据后指出:第1次数据是不可能得到的原因是______。
25. 现有一个电压约为9V的电源,一个量程为0∼0.6A的电流表,一个阻值为30Ω的定值电阻R0,两个开关及若干导线,请利用上述器材测出阻值约为10Ω的未知电阻Rx的阻值。要求:
(1)画出实验电路图(电路连好后不可拆分);
(2)写出主要的实验步骤和需要测量的物理量;
(3)写出待测电阻Rx的数学表达式(用已知量和测量量表示)。
26. 光敏电阻是阻值随光的照度发生变化的元件(照度可以反映光的强弱,光越强照度越大,照度单位为lx)。某光敏电阻R的阻值随照度变化的曲线如图甲所示。
(1)如图乙所示是街道路灯自动控制模拟电路所需元件。利用蓄电池给电磁铁供电,路灯接入电压为220V的照明电路,为达到天亮灯熄天暗灯亮的效果,请用笔画线代替导线,将路灯连入照明电路中;
(2)已知当线圈中的电流大于或等于2mA时,继电器的衔铁将被吸合。图中蓄电池可提供的电压为U=6V,内部电阻忽略不计,有三个不同规格的滑动变阻器可供选择:R1(0∼100Ω),R2(0∼500Ω)、R3(0∼1800Ω)。要求当凌晨天色渐亮照度增大至1.0lx时路灯才停止工作,滑动变阻器应选择______(选填“R1”、“R2”或“R3”)。请计算说明原因。
(3)选定滑动变阻器后,如果为了节约用电,要求在天色更暗一些时路灯就停止工作,滑动变阻器触片P应该______(选填“向右滑动”、“向左滑动”或“不滑动)。
答案和解析
1.【答案】B
【解析】解:
灰尘、雪花、黄沙这些都是宏观物体,它们的运动属于机械运动,分子运动是肉眼看不见的;花香满园,是气体分子的扩散,说明了分子的运动。
故选:B。
分子运动是肉眼看不见的,扩散现象是分子运动。扩散现象是分子运动的结果,温度越高,扩散现象越明显。
掌握扩散现象是分子运动的结果,以及分子运动和机械运动的区别是解答本题的关键。
2.【答案】A
【解析】
【分析】
摩擦起电的实质是电荷的转移。其实是电子从一个物体转移到另一个物体。电子带负电。
所以得到电子的带负电,失去电子的带正电。
此题考查了对摩擦起电实质的理解。摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体。得到电子的带负电,失去电子的带正电。
【解答】
解:气球与头发摩擦时因为摩擦而起电,因为气球所带的电荷为负电荷,所以气球在此过程中得到了电子,头发在此过程中失去了电子。部分电子从头发转移到气球上。
故选:A。
3.【答案】D
【解析】解:因为水的比热容较大,相同质量的水和其它物质比较,升高相同的温度,水吸收的热量多,所以汽车发动机用循环流动水进行冷却。
故选:D。
水的比热容大:相同质量的水和其它物质比较,吸收或放出相同的热量,水的温度升高或降低的少;升高或降低相同的温度,水吸收或放出的热量多。
关于水的比热容较大的应用:水可做散热剂、冷却剂,用来解释沿海地区昼夜温差小、城市的“热岛效应”等。
4.【答案】A
【解析】解:一根导线拉长后,导体的材料不变,拉长后长度变长,横断面积变小,电阻变大。
故选:A。
导体电阻大小跟导体的长度、横截面积和材料有关,在材料一定时,长度越长,横截面积越小,电阻越大。
掌握电阻大小的影响因素,利用控制变量法判断电阻大小的变化。
5.【答案】C
【解析】解:
水蒸气把橡皮塞冲出,这个过程中,水蒸气膨胀做功,水蒸气的内能转化为塞子的机械能;内燃机的做功冲程将内能转化为机械能,因此这一现象相当于内燃机的做功冲程,故C正确。
故选:C。
(1)物体对外做功内能会减少,例如气体膨胀做功,物体的内能减小,转化为机械能;
(2)内燃机的做功冲程是将内能转化为机械能的过程。
本题主要考查学生对:改变内能的方法,以及内燃机做功冲程的特点的理解和掌握。
6.【答案】C
【解析】解:
由实物图可知,电流从电源正极流出后分成两支,一支通过灯泡L2,另一支通过开关和灯泡L1,两支电流汇合到开关S后回到电源负极,即两灯并联,开关控制干路。
A、图中两灯并联,开关控制L1支路;故A不符合题意;
B、图中两灯并联,开关控制L2支路;故B不符合题意;
C、图中两灯并联,开关控制干路;故C符合题意;
D、图中两灯串联,故D不符合题意。
故选:C。
由实物图根据电流的流向分析电路的连接方式从而得到答案。
本题考查根据实物图画电路图,关键是正确识别电路的连接情况以及开关的作用。
7.【答案】BD
【解析】解:A、电线绝缘层破损后,容易引发触电事故,故A不符合安全用电原则;
B、金属外壳的用电器,外壳一定要接地,防止外壳漏电,发生触电事故,故B符合安全用电原则;
C、用湿布擦拭正在发光的电灯,湿布导电容易使人触电,故C不符合安全用电原则;
D、用绝缘棒挑开通电的裸导线,避免发生触电事故,故D符合安全用电原则。
故选:BD。
(1)绝缘层破损的电线要及时更换;
(2)金属外壳的用电器,外壳一定要接地;
(3)湿物体是导体,接触带电体容易发生触电;
(4)用绝缘棒挑开通电的裸导线。
本题考查的是日常生活中的一些安全用电常识,值得注意的是:生活用水是导体,金属外壳的用电器一定要接地。
8.【答案】D
【解析】解:因导体的电阻只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,
所以,当电压和电流变化时,导体的长度、横截面积、材料都没变,电阻不变,故ABC错误;
由I=UR可知,导体电阻不变时,其两端的电压越大,这段导体中电流就越大,故D正确。
故选:D。
导体电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与导体两端电压和通过电流无关,R=UI是电阻的定义式和计算式。
本题考查了学生对电阻特点的理解和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。
9.【答案】B
【解析】解:电能表测量整个家庭消耗电能的多少,一定安装在最前面。
总开关控制整个电路,为了检修电路的安全,要安装在电能表的后面。
电路中电流过大会熔断保险丝,为了保证更换保险丝时的人身安全,保险装置安装在总开关的后面。故只有B正确。
故选:B。
电能表是测量家庭消耗电能多少的仪表,也防止一些人偷电,一定安装在家庭电路的最前端,并且在总开关的前面。
检修电路时要断开开关,在电能表的后面要接入总开关。
保险装置里面的保险丝能在电路电流过大时,能自动切断电源。为了方便更换保险丝,保险装置一定要安装在总开关的后面。
握家庭电路的各元件的作用和安装位置,使各元件正常使用,并且保证使用的安全性。
10.【答案】D
【解析】解:只闭合S1,两电阻串联,电流表测电路的电流,电压表R1的电压,两电表均有示数:
AB、再将S2闭合,变阻器短路,为R1简单电路,电压表测电源电压,若向左(右)移动滑片,电压表的示数将不变,AB错误;
CD、闭合S2前后电压表与电流都测量R1的电压和通过R1的电流,由欧姆定律,
U1=I1R1;
U1′=I1′R1,
两式相减得:
U1−U1′=(I1−I1′)R1,
△U1=(I1−I1′)R1,
故R1=△U1△I1,
即闭合S2前后电压表示数变化量与电流表示数变化量的比值不变,C错误,D正确。
故选:D。
只闭合S1,两电阻串联,电流表测电路的电流,电压表R1的电压,两电表均有示数:
AB、再将S2闭合,变阻器短路,为R1简单电路,电压表测电源电压,据此分析;
CD、闭合S2前后电压表与电流都测量R1的电压和通过R1的电流,由欧姆定律得出R1前后两次电压的表达式,根两式相减,据此分析回答。
本题考查串联电路的规律及欧姆定律的运用,关键是电路的识别。
11.【答案】AB
【解析】解:
A、甲图是奥斯特实验,导线触及电源后,电路中有电流,小磁针将发生偏转,说明电流周围有磁场,故A正确;
B、乙图磁场中导体ab竖直向上运动时,不切割磁感线,不会产生感应电流,电流计的指针不会偏转,故B正确;
C、丙图中有电源,闭合开关后,通电导体在磁场中受力而运动,依据该实验原理可制成电动机,故C错误;
D、丁图中通电螺线管周围的磁场强弱与电流的大小有关,而磁场方向与电流的方向有关,故D错误。
故选:AB。
(1)通电导线周围存在磁场;
(2)闭合电路中的部分导体在磁场中运动时,导体中会产生感应电流的现象叫做电磁感应现象;
(3)通电后,导体棒在磁场中发生运动,是研究通电导线在磁场中受磁场力的;
(4)通电螺线管中的磁性强弱与电流大小和磁性强弱有关。
本题考查了奥斯特实验、产生感应电流的条件、电动机的原理、影响通电螺线管中的磁性强弱的因素等知识,知识点较多,但难度不大。
12.【答案】BD
【解析】解:
A.同时闭合两个开关,两灯泡并联,它们两端的电压相等,由于两灯泡的规格不确定,即电阻未知,所以通过两灯泡的电流不一定相等,故A错误;
B.先闭合S1时,电路为L2的简单电路,电压表测电源两端电压,电流表测通过L2的电流;再闭合S2后,两灯泡并联,电压表测电源两端的电压,电流表测干路电流;根据电源的电压不变可知,电压表的示数不变,根据并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知,电流表的示数变大,故B正确;
C.若电压表和电流表位置对调,此时电压表串联在电路中,由于电压表的阻值很大,电路中的电流会很小,所以闭合S1、S2后,则两表都不会烧坏,故C错误;
D.若灯L1被短路,闭合S1、S2后,会造成电源短路,则灯L1、L2都不亮,电流表损坏,故D正确。
故选:BD。
(1)同时闭合两个开关,两灯泡并联,它们两端的电压相等,根据欧姆定律结合两灯泡的电阻关系判断电流关系;
(2)先闭合S1时,电路为L2的简单电路,电压表测电源两端电压,电流表测通过L2的电流;再闭合S2后,两灯泡并联,电压表测电源两端的电压,电流表测干路电流,根据电源的电压可知电压表示数的变化,根据并联电路的电流特点可知电流表示数的变化;
(3)若电压表和电流表位置对调,此时电压表串联在电路中测电源两端的电压;
(4)若灯L1被短路,闭合S1、S2后,会造成电源短路。
本题考查了并联电路的特点和欧姆定律的应用以及电路的动态分析,分清开关闭合、断开时电路的连接方式是关键。
13.【答案】AC
【解析】解:A、闭合S和S2,断开S1,滑片移到中点时,小灯泡和滑动变阻器串联,此时灯泡正常发光,即灯泡两端电压为4V,由图象可知,灯泡的额定电流是0.5A,
由I=UR可知,灯泡电阻:RL=ULIL=4V0.5A=8Ω,
因串联电路的总电阻等于各部分电阻之和,所以串联电路的总电阻:R=12R1+RL=12×10Ω+8Ω=18Ω,
则电源电压:U=IR=0.5A×18Ω=9V,故A正确;
B、“4V0.5W”灯泡的电阻:RL′=UL′2PL′=(4V)20.5W=32Ω,
滑动变阻器的滑片在中点时,原来灯泡的电阻是8Ω,现在灯的电阻是32Ω,而串联电路起分压作用,因此灯泡分得的电压变大,即灯泡两端电压大于4V,故灯泡不能正常工作,故B错误;
C、闭合S和S2,断开S1,当灯泡的功率为0.8W时,由图乙和P=UI可知,灯泡两端电压是2V,通过灯泡的电流是0.4A,
则电路总电阻:,
由I=UR可知,此时灯泡的电阻:RL″=UL′′I′=2V0.4A=5Ω,
因串联电路的总电阻等于各部分电阻之和,所以,滑动变阻器的阻值是:,故C正确;
D、闭合S和S1,断开S2时,定值电阻和滑动变阻器是串联的,电流表测量电路电流;
因电流表的量程为0∼0.6A,所以电路最大电流是0.6A,则电阻R2的最大功率为:,故D错误。
故选:AC。
(1)闭合S和S2,断开S1,滑片移到中点时,小灯泡和滑动变阻器串联,此时灯泡正常发光,可以从图象上得到灯泡的额定电流,根据欧姆定律得出灯泡电阻,再根据串联电阻的特点的和欧姆定律求出电源电压;
(2)根据P=U2R求出替代后灯泡的电阻,根据串联电路电路分压原理可知灯泡两端电压的变化,与其额定电压比较可知灯泡是否正常发光;
(3)闭合S和S2,断开S1,当小灯泡的功率为0.8W时,由图乙知,电灯两端的电压和通过电灯的电流,根据欧姆定律得出电路电阻和此时灯的电阻,进而得出滑动变阻器的阻值;
(4)闭合S和S1,断开S2,此时定值电阻和滑动变阻器是串联的,电流表的量程为0∼0.6A,据此得出电路最大电流,根据P=I2R得出电阻R2的最大功率。
本题考查欧姆定律的应用和电功率的计算,关键能从图像上读出有用信息。
14.【答案】24 并联
【解析】解:24000Ω=24000×10−3kΩ=24kΩ;
并联电路中各用电器工作互不影响,家庭电路中的各电器之间都是并联的。
故答案为:24;并联。
电阻单位间换算关系是:1MΩ=103kΩ=106Ω。
此题考查物理量不同单位间的换算,运用不同单位间的具体关系,利用数学上的运算就可解答。
15.【答案】10 10
【解析】解:由I=UR可得,导体的电阻:
R=UI=3V0.3A=10Ω,
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,当导体两端电压为0V时,该导体的电阻仍为10Ω不变。
故答案为:10;10。
(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。
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】0.1810
【解析】解:灯泡正常发光时,通过灯泡的电流,灯泡的电阻,如果将这盏灯接在110V的电路中,它的实际功率;
故答案为:0.18A;10W。
已知额定电压和额定功率,利用I=PU和R=U2P求出灯泡正常发光时,通过灯泡的电流和电阻;如果将这盏灯接在110V的电路中,灯泡电阻不变,根据P=U2R计算它的实际功率。
本题考查实际功率的求法,当实际电压改变时导体的电阻不变,这一条是解决此类问题的关键。
17.【答案】2020.1
【解析】解:电能表测量电功或者电能,由图可以看出电能表的示数为20201,最后一位是小数,单位是kW⋅h,故电能表的读数为2020.1kW⋅h。
故答案为:2020.1。
电能表是测量家庭电路中一段时间内消耗电能多少的仪器,上面有五个数字窗口,最后一位是小数位,单位是kW⋅h。
在物理学中,不同测量工具的读数都有它自己的特点,有的要看清分度值,有的要进行估读,有的要了解结构,当然,还都要明确记录数据的单位等。
18.【答案】N
【解析】解:电流从螺线管的右端流入,左端流出,根据螺线管的线圈绕向,再利用安培定则即可确定螺线管的右端为N极,左端为S极,如图所示.
故答案为:N.
利用图示的线圈绕向和电流方向,根据安培定则即可确定螺线管的左端的极性.
此题考查了安培定则的应用,题目的难度不大,考查的知识点较单一.
19.【答案】电阻 温度计示数变化
【解析】解:
(1)由图可知,两电阻丝串联,则通过两电阻丝的电流和通电时间是相同的,电阻不同,所以探究的是热量与电阻的关系;
(2)电流通过电阻丝做功,消耗的电能转化为内能,产生的热量被煤油吸收,煤油吸收热量、温度升高,所以,本实验是通过温度计的示数变化反映电流产生的热量多少。
故答案为:(1)电阻;(2)温度计示数变化。
根据图中的相同点和不同点,利用控制变量法分析实验探究的内容;此实验中用温度计示数变化的大小反映产生热量的多少。
本题主要考查焦耳定律的探究实验,注意控制变量法和转换法的应用,常见题目。
20.【答案】4 1:2
【解析】解:当开关S接1时,接入电路的灯泡只有L1,根据乙图可知,此时电源电压U=6V,
当开关接2时,接入电路的灯泡是L1和L2,且它们组成串联,电压表测量的是灯泡L1两端的电压,根据图乙可知:灯泡L1两端的电压U1=2V,根据串联电路电压的规律可得:灯泡L2两端的电压U2=U−U1=6V−2V=4V;
由于两个灯泡串联,通过它们的电流和通电时间相等,根据W=UIt可知,灯泡L1和灯泡L2消耗的电能之比是W1:W2=U1I1t1:U2I2t2=U1:U2=2V:4V=1:2,
故答案是:4;1:2。
当开关S接1时,接入电路的灯泡只有L1,当开关接2时,接入电路的灯泡是L1和L2,且它们组成串联,根据串联电路电压的规律可求得L2两端的电压;再根据W=UIt,可求得两个灯泡消耗的电能之比。
解答本题要用到的知识有串联电路电流、电压和电功的公式,熟练判断电路的连接方式是解题的关键之一。
21.【答案】解:(1)水吸收的热量:
;
(2)淋浴器连续正常加热时的功率为2000W,40min消耗的电能:
W=Pt=2000W×40×60s=4.8×106J;
(3)淋浴器加热时的效率:
。
答:(1)在加热过程中,水箱中水吸收的热量为4.2×106J;
(2)电热淋浴器加热过程中消耗的电能为4.8×106J;
(3)淋浴器加热时的效率为87.5%。
【解析】(1)知道水的质量和比热容以及水温的变化,利用吸热公式求水箱中水吸收的热量;
(2)根据W=Pt求出电热淋浴器加热过程中消耗的电能;
(3)水吸收的热量和消耗的电能之比即为淋浴器加热时的效率。
本题考查了电功与热量的综合计算,涉及到密度公式和吸热公式、电功公式、效率公式的应用,是一道较为简单的计算题。
22.【答案】吸引大头针的多少 线圈匝数 电流越大 1、4(或2、5)电流 线圈匝数越多
【解析】解:(1)电磁铁的磁性强弱无法用眼睛直接观察,通过电磁铁吸引大头针的多少来反映磁性的强弱.
(2)实验1、2、3的线圈匝数相同,电流增大,吸引的大头针越多,电磁铁磁性越强.
(3)实验1、4(或2、5)的电流相同,匝数增多,吸引的大头针越多,电磁铁磁性增强.
故答案为:(1)吸引大头针数目的多少.
(2)线圈匝数;电流越大.
(3)1、4(或2、5);电流;线圈匝数越多.
(1)电磁铁磁性强弱的影响因素:电流大小、线圈匝数多少、是否有铁芯.电流越大、匝数越多、有铁芯电磁铁的磁性越强.
(2)用控制变量法和转换法研究电磁铁磁性强弱的影响因素.
掌握电磁铁磁性强弱的影响因素.如何使用控制变量法和转换法研究电磁铁磁性强弱的影响因素.
23.【答案】解:由题意可知:正常工作时电压是5V,则正常发光时的电流为I=ULRL=5V10Ω=0.5A,
根据串联电路总电压等于各电阻两端的电压之和可知:
电阻分担的电压UR=U−UL=8V−5V=3V,
由欧姆定律得:R=URI=3V0.5A=6Ω,
则电阻消耗的电功率是:
PR=URI=3V×0.5A=1.5W.
答:要使它正常工作,需要串联一个6Ω的电阻,这个电阻消耗的功率是1.5W.
【解析】根据欧姆定律求出小灯泡正常发光时的电流,再利用串联电路电压的特点,求出串联电阻两端的电压,最后利用公式R=UI计算串联电阻的阻值,已求出电流和电阻的阻值,可利用公式P=UI计算电阻消耗的电功率.
本题考查了串联分压的特点,利用串联电路的特点和欧姆定律计算出串联电阻的大小,以及利用公式P=UI计算实际功率.
24.【答案】开关闭合 0.280.7改变电阻两端的电压 电阻一定时,通过电阻的电流和电压两端的电压成正比 滑动变阻器阻值太小,电压表无法达到1V
【解析】解:(1)连接电路中,为保护电路,开关要断开,因此不当之处是开关闭合;
(2)“测量小灯泡的额定功率”实验中,电压表应与灯并联,如图所示:
;
(3)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0∼0.6A的量程,分度值为0.02A,电流大小为0.28A,
小灯泡正常发光时的功率为:P=UI=2.5V×0.28A=0.7W;
(4)探究电流与电压关系的实验中,要控制电阻大小不变,记录电流随电压的变化规律,为得出普遍性的规律要多次测量,故这个实验中的滑动变阻器除了保护电路作用之外,还有改变电阻两端的电压的作用;
(5)由表中数据知,电压与电流之比为一定值,由此可得实验结论:电阻一定时,通过电阻的电流和电压两端的电压成正比;
(6)因为电源为两节干电池,所以电源电压为3V,
由表中第一次数据知,电压表示数为1V时,通过电路中的电流为0.1A,此时变阻器连入电路的电阻:
,而变阻器的最大值为15Ω,所以这组数据是不可能测到的。
故答案为:(1)开关闭合;(2)如图所示;(3)0.28;0.7;(4)改变电阻两端的电压;(5)电阻一定时,通过电阻的电流和电压两端的电压成正比;(6)滑动变阻器阻值太小,电压表无法达到1V。
(1)连接电路中,为保护电路,开关要断开;
(2)本实验中,电压表与灯并联;
(3)根据电流表选用小量程确定分度值读数;由P=UI计算出小灯泡正常发光时的功率;
(4)探究电流与电压关系的实验中,要控制电阻大小不变,记录电流随电压的变化规律,为得出普遍性的规律要多次测量,据此分析;
(5)由表中数据分析电压与电流之比为一定值,从而得出实验结论;
(6)由表格中的第1组数据,根据欧姆定律计算出滑动变阻器接入电路的阻值,进而分析原因。
本题测量小灯泡的额定功率和探究电流与电压的关系,考查了实物电路的连接、实验的操作、电功率计算以及数据分析等,考查知识点多,综合性强。
25.【答案】解:(1)伏安法测量电阻的电路中,使用串联电路,首先从电源正极出发,依次连接电流表、开关、未知电阻Rx、定值电阻R0、连接到电源负极,最后把开关和未知电阻Rx并联,电路图如图所示:
(2)主要的实验步骤和需要测量的物理量如下:
①按照电路图连接实物图;
②同时闭合开关S和S0,读出此时电流表的示数为I1;
③闭合开关S,断开开关S0,读出此时电流表的示数为I2;
(3)同时闭合开关S和S0,此时电流表的示数为I1,根据欧姆定律可得电源电压为:U=I1R0;闭合开关S,断开开关S0,此时电流表的示数为I2,根据欧姆定律可得待测电阻Rx的数学表达式为:Rx=UI2−R0=I1−I2I2R0;
故答案为:(1)如图所示;(2)①按照电路图连接实物图;②同时闭合开关S和S0,读出此时电流表的示数为I1;③闭合开关S,断开开关S0,读出此时电流表的示数为I2;(3)Rx=I1−I2I2R0。
【解析】(1)伏安法测量电阻的电路中,首先从电源正极出发,依次进行连接到电源负极,开关和未知电阻Rx并联;
(2)根据画出的电路图及实验注意事项,写出主要的实验步骤和要测量的物理量;
(3)根据电源电压不变的特点,结合串联电路电流、电压的规律进行分析,写出电阻的表达式;
本题考查了伏安法测量电阻的实验,主要考查电路的连接和实验步骤、欧姆定律的计算等知识,属中考的热点题。
26.【答案】R3 向左滑动
【解析】解:(1)光敏电阻的电阻值随光照强度的增大而减小,所以白天时光敏电阻的电阻值小,电路中的电流值大,电磁铁将被吸住;动触点与C接通;晚上时的光线暗,光敏电阻的电阻值大,电路中的电流值小,所以动触点与B接通。所以要达到晚上灯亮,白天灯灭,则路灯应接在AB之间。电路图如图:
(2)天色渐暗照度降低至1.0lx时点亮路灯,此时光敏电阻的电阻值是2kΩ,电路中的电流是2mA,
根据I=UR可得:
总电阻,
根据串联电路的总电阻等于各分电阻之和可得:,所以要选择滑动变阻器R3;
(3)由于光变暗时,光敏电阻变大,分的电压变大,所以当凌晨天色更暗一些时路灯就停止工作,应适当地减小滑动变阻器的电阻,即滑动变阻器触片P应该向左滑动。
故答案为:(1)如上图;(2)R3;(3)向左滑动。
(1)利用直流电源为电磁铁供电,将电源、光敏电阻、定值电阻、电键直接串联即可;分析电磁铁的电路,判定利用照明电源为路灯供电的接入点;
(2)由于光变暗时,光敏电阻变大,分的电压变大,故将控制系统与光敏电阻串联,照度降低至1.0(Lx)时启动照明系统,可以算出定值电阻的大小;根据串联电路的电阻关系求出滑动变阻器的电阻;
(3)要使天色更暗一些时路灯就停止工作,根据光敏电阻阻值的变化分析滑动变阻器阻值的变化。
该题考查电路设计的问题和变化电路的分析,要结合闭合电路欧姆定律、光敏电阻的特点去分析,难度比较大。
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