河南省许昌市禹州市2021-2022学年九年级上学期期中物理试卷(word版 含答案)
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这是一份河南省许昌市禹州市2021-2022学年九年级上学期期中物理试卷(word版 含答案),共23页。试卷主要包含了填空题,选择题,,作图题,实验探究题,综合应用题等内容,欢迎下载使用。
2021-2022学年河南省许昌市禹州市九年级(上)期中物理试卷
一、填空题(本题共6小题,每空1分,共14分)
1.(2分)物理学的发展离不开科学家们的艰辛付出,为了纪念科学家的杰出贡献,常用这些科学家的名字来命名一些物理量的单位,如:用伏特来命名物理量 的单位,单位符号是;用 来命名物理量电阻的单位,单位符号是。
2.(3分)中秋节是中华民族的传统节日,中秋节吃月饼是一种象征大团圆的情怀寄托,如图1所示。打开包装纸就能闻到月饼的香味,这是 现象,这说明分子在不停地做 。如图2所示将两个铅柱的底面削平,削干净,紧密接触挤压后,可吊起台灯,说明分子间存在 。
3.(3分)汽油机是热机的一种,如图是某汽车四冲程发动机的一个冲程示意图、由图可以看出,此时它正处于 冲程,此冲程中是将 能转化为 能。
4.(1分)随着人们物质生活的提高,汽车逐渐进入寻常百姓家,细心的同学会发现,汽车前面的两个大灯,同时亮,同时熄灭,则这两个大灯属于 联。
5.(3分)如图1所示电路,当开关闭合后,两个电流表、的指针偏转角度一样,如图2所示,则其中通过小灯泡的电流为 ,通过小灯泡的电流为 ,此时两小灯泡、的电阻之比为 。
6.(2分)在相距的甲、乙两地之间有两条输电线,已知每输电线的电阻为。现输电线在某处发生短路,为确定短路位置,检修员利用电压表、电流表和电源接成如图所示电路进行检测,当电压表的示数为时,电流表示数为。则短路处距甲地一条输电线的电阻为 ,短路位置距甲地的距离为 。
二、选择题(本题共8小题,每小题2分,共16分第7~12题每小题只有个选项符合题目要求;第13~14题每小题有两个选项符合题目要求全部选对得2分,选对但不全的得1分,有选错的得0分),
7.(2分)下列实例中,属于通过做功改变内能的是
A.夏天喝饮料时,加冰块能使温度降低
B.寒冷的冬天,常常用嘴向手上“哈气”,使手更暖和些
C.用金属棒的一端在地面上不断来回滑动,会觉得热的烫手
D.冬天,同学们用“暖手宝”暖手,手会暖和些
8.(2分)同学们通过查阅资料知道,用写字用的塑料笔杆在头发上摩擦后,所带电荷和用毛皮摩擦过的橡胶棒所带电荷相同,于是,他们把用写字用的塑料笔杆在头发上摩擦后,去靠近一轻质小球,发现两者相互吸引,由此可以判定
A.小球一定带负电
B.小球一定带正电
C.小球可能带正电,也可能带负电
D.小球可能带正电,也可能不带电
9.(2分)关于燃料的热值,下列说法正确的是
A.由可知,燃料燃烧放出热量越多,它的热值就越大
B.同种燃料,燃烧时的情况不同,热值就不同
C.容易燃烧的燃料,热值反而越小,放出的热量就少
D.热值是燃料的一种属性,跟完全燃烧放出的热量和质量等均无关
10.(2分)下表列出了一些物质的比热容,根据表中数据,下列判断正确的是( )
物质
水
酒精
冰
水银
铜
比热容J/(kg•℃)
4.2×103
4.2×103
2.1×103
0.14×103
0.39×103
A.一滴水的比热容比一大杯酒精的比热容大
B.体温计内的液体是水银,主要应用了水银具有较小的比热容
C.物质的状态发生变化时,其比热容一般不变
D.北方的冬季,放在室外盛有水的水缸会破裂,主要是因为水的比热容较大
11.(2分)小亮爸爸为他家汽车买了一个微型汽车吸尘器,如图所示,由汽车提供电能,一个电源指示灯,一个电动机和两个开关、组成,开关只控制指示灯,开关只控制电动机,指示灯和电动机可以各自独立工作,下列所示的四种电路中,符合要求的是
A. B.
C. D.
12.(2分)关于导体的电阻,下列说法不正确的是( )
A.导体的电阻与导体的材料、横截面积和长度有关
B.当导体两端电压为零时,电流就也为零,此时导体就没有电阻
C.导体的电阻是导体本身的一种性质,与电压、电流大小无关
D.导体的电阻越大,说明它对电流的阻碍作用越大
13.(2分)如图所示电路,小灯泡正常发光时两端电压为,当滑动变阻器滑片滑到最右端时,闭合开关,电压表示数是,电流表示数为,当滑动变阻器滑片滑到最左端时,小灯泡正常发光,电流表示数为;则下列说法中正确的是
A.电源电压为
B.小灯泡正常发光时的电阻为
C.该滑动变阻器的最大阻值为
D.滑片在从右向左滑动过程中,灯泡亮度变暗
14.(2分)如图所示的情形中,发光二极管和小灯泡正常发光,当用导线同时接在灯泡两端的接线柱上时,会造成小灯泡短路,下列说法不正确的是
A.由于小灯泡短路导致电流过大,小灯泡可能会被烧毁
B.发光二极管是由半导体材料制成的
C.发光二极管发光,小灯泡不会发光
D.由于小灯泡没有电流流过,其电阻变为
三、作图题(本题共2小题,每小题2分,共4分)
15.(2分)在方框内画出如图所示实物图的电路图。
16.(2分)如图是没有连接完整的电路,请用笔画线代替导线按要求连接完整,要求:电压表测量灯泡的电压,滑动变阻器滑片向右滑动时,电压表示数变小,小灯泡亮度变暗,连线不得交叉。
四、实验探究题(本题共3小题,第17题4分,第18题8分,第19题6分)
17.(4分)为了比较两种液体的吸热能力,小华使用相同的电加热器分别给甲、乙两种液体加热,实验装置如图所示,实验器材还有天平和钟表。
(1)实验中应取 相同、初温相同的甲乙两种液体,分别倒入相同的烧杯中。
(2)实验中是通过 来间接比较甲乙两种液体吸收热量的多少。
(3)两液体的温度随时间变化的图像如图所示,分析图像可以看出 (填“甲”、“乙” 液体的吸热能力较强。由于没有直接测量比热容的仪器,因此这个实验是通过观察 的变化来比较比热容的大小的。
18.(8分)在“探究影响导体电阻大小的因素“的实验中,所用“不同规格的电阻丝唱﹣些可比较的电阻丝。在一个木板上有四根电阻丝,其中a、b、c、d的材料、横截面积和长度依次如图甲所示(温度相同)。
(1)为了探究电阻大小跟横截面积的关系,应选取材料相同, 相同, 不同的导体,因此应该分别将电阻丝 (填导体字母代号)依次接入如图乙所示的电路AB间。通过比较电路中的 大小,来判断导体电阻的大小。
(2)依次把电阻丝a、b接入电路AB间,闭合开关,记下电流表的示数,就可以探究导体电阻跟导体 的关系。
(3)实验中,实验小组的同学把电阻丝c接入电路AB间,如图乙所示,闭合开关,用酒精灯加热,发现电流表示数的变小,说明导体电阻的大小跟温度 (填“无关”或“有关”),且温度越高,电阻 (填“越大”、“越小”或“不变”)。
(4)以上实验中,既用到了转换法,也用到了控制变量法,这些都是物理研究过程中经常用到的研究方法,请你根据学过的物理知识,再举出一例用控制变量法研究的问题。如 。
19.(6分)在“探究电流与电阻关系”实验中,小广同学选用了、、、四个定值电阻,电源电压保持不变。
(1)根据电路图连接如图甲所示的实验电路,检查时发现有一根导线连接有误,请在这根导线上打“”,并用笔画线代替导线,画出正确的连线(导线不得交叉)。
(2)小广先把的电阻接入电路,闭合开关后发现,无论如何移动滑动变阻器,电流表有示数,电压表指针不动,故障原因可能是 。
(3)排除故障后继续进行实验,移动滑动变阻器的滑片到合适位置,记录两电表的示数,其中电流表的指针位置如图乙所示,记下它的示数为 。
(4)将换为,继续进行实验,小广在记录前,应将滑动变阻器的滑片向 “左”或“右” 滑动,使 ,同时记下相对应的电流值。
(5)多次实验后,小广得到了如图丙所示电流随电阻变化关系的图像,初步得到的结论是:电压一定时,电流随着电阻的增大而减小。由于该图像为曲线,爱动脑筋的小广认为这样不便于直观判断电流与电阻的定量关系,于是对图像中的坐标进行了巧妙转换,从而直观地判断出了与之间的定量关系,你认为小广改进的方法是 。
五、综合应用题(本题共2小题,第20题9分,第21题9分)
20.(9分)在我国实施西气东输的工程中,西部地区丰富的天然气被输送到东中部地区,在我市农村的一部分家庭也用到了天然气。某家庭用天然气灶烧水时,将的水从加热到沸腾,若此天然气灶的效率为。(气压为标准大气压)。试求:
(1)水吸收的热量是多少焦耳?
(2)所用天然气完全燃烧释放的热量是多少焦耳?
(3)所用天然气的体积是多少升?
21.(9分)已知一小灯泡正常发光时所需电压为,如图是该小灯泡的电流随电压变化的图像,现在身边只有电压为的电源,要使小灯泡正常发光:
(1)需要 (填“串联”、“并联” 一定值电阻。
(2)小灯泡正常发光时的电阻多大?
(3)需要的这个定值电阻多大?
参考答案与解析
一、填空题(本题共6小题,每空1分,共14分)
1.(2分)物理学的发展离不开科学家们的艰辛付出,为了纪念科学家的杰出贡献,常用这些科学家的名字来命名一些物理量的单位,如:用伏特来命名物理量 电压 的单位,单位符号是;用 来命名物理量电阻的单位,单位符号是。
【解答】解:用伏特来命名物理量电压的单位;用欧姆来命名物理量电阻的单位。
故答案为:电压;欧姆。
2.(3分)中秋节是中华民族的传统节日,中秋节吃月饼是一种象征大团圆的情怀寄托,如图1所示。打开包装纸就能闻到月饼的香味,这是 扩散 现象,这说明分子在不停地做 。如图2所示将两个铅柱的底面削平,削干净,紧密接触挤压后,可吊起台灯,说明分子间存在 。
【解答】解:(1)打开包装纸就能闻到月饼的香味,这属于扩散现象,说明一切物体分子都在永不停息地做无规则运动;
(2)将两个铅柱底面削平、削干净、紧压后它们“粘”在一起,可吊起台灯,是因为分子间有引力。
故答案为:扩散;无规则运动;引力。
3.(3分)汽油机是热机的一种,如图是某汽车四冲程发动机的一个冲程示意图、由图可以看出,此时它正处于 压缩 冲程,此冲程中是将 能转化为 能。
【解答】解:从图中可以看出,进气门和排气门关闭,活塞向上移动,可以判断这个冲程是压缩冲程;此过程中,机械能转化为内能。
故答案为:压缩;机械;内。
4.(1分)随着人们物质生活的提高,汽车逐渐进入寻常百姓家,细心的同学会发现,汽车前面的两个大灯,同时亮,同时熄灭,则这两个大灯属于 并 联。
【解答】解:汽车前面的两个大灯,同时亮,同时熄灭,若其中一个不亮,另一个仍能正常发光,所以它们是并联的。
故答案为:并。
5.(3分)如图1所示电路,当开关闭合后,两个电流表、的指针偏转角度一样,如图2所示,则其中通过小灯泡的电流为 0.24 ,通过小灯泡的电流为 ,此时两小灯泡、的电阻之比为 。
【解答】解:根据电路图可知,开关闭合后,、并联,电流表测量支路电流,电流表测量干路电流;
因并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,所以电流表的量程为,分度值为,示数为,即通过小灯泡的电流为;
电流表量程为,分度值为,示数为,则通过小灯泡的电流为:;
因并联电路中,各支路两端电压相等,所以由可得,小灯泡、的电阻之比:。
故答案为:0.24;0.96;。
6.(2分)在相距的甲、乙两地之间有两条输电线,已知每输电线的电阻为。现输电线在某处发生短路,为确定短路位置,检修员利用电压表、电流表和电源接成如图所示电路进行检测,当电压表的示数为时,电流表示数为。则短路处距甲地一条输电线的电阻为 30 ,短路位置距甲地的距离为 。
【解答】解:由可得,连接短路位置到甲地的两段输电线的电阻值:,则短路处距甲地一条输电线的电阻为;
已知每输电线的电阻为.导线总长度:;
短路的地点离甲地的距离:。
故答案为:30;3000。
二、选择题(本题共8小题,每小题2分,共16分第7~12题每小题只有个选项符合题目要求;第13~14题每小题有两个选项符合题目要求全部选对得2分,选对但不全的得1分,有选错的得0分),
7.(2分)下列实例中,属于通过做功改变内能的是
A.夏天喝饮料时,加冰块能使温度降低
B.寒冷的冬天,常常用嘴向手上“哈气”,使手更暖和些
C.用金属棒的一端在地面上不断来回滑动,会觉得热的烫手
D.冬天,同学们用“暖手宝”暖手,手会暖和些
【解答】解:、夏天喝饮料时加冰块,冰块熔化吸收热量,使饮料的内能减小,温度降低,是通过热传递改变了饮料的内能,故不符合题意;
、寒冷的冬天,常常用嘴向手上“哈气”时,手从热的水蒸气吸收热量,内能增加,使手暖和些,是热传递改变物体的内能,故不符合题意;
、用金属棒的一端在地面上不断来回滑动时,克服摩擦做功,机械能转化为内能,是通过做功的方式来改变物体内能的,故符合题意;
、冬天,同学们用“暖手宝”暖手时,手从“暖手宝”上吸收热量,内能增加,是通过热传递改变物体的内能,故不符合题意。
故选:。
8.(2分)同学们通过查阅资料知道,用写字用的塑料笔杆在头发上摩擦后,所带电荷和用毛皮摩擦过的橡胶棒所带电荷相同,于是,他们把用写字用的塑料笔杆在头发上摩擦后,去靠近一轻质小球,发现两者相互吸引,由此可以判定
A.小球一定带负电
B.小球一定带正电
C.小球可能带正电,也可能带负电
D.小球可能带正电,也可能不带电
【解答】解:用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,塑料笔杆所带的电荷和毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷相同,则塑料笔杆带负电荷;塑料笔杆与轻质小球吸引,说明塑料笔杆与小球带异种电荷即带正电,或不带电。
故选:。
9.(2分)关于燃料的热值,下列说法正确的是
A.由可知,燃料燃烧放出热量越多,它的热值就越大
B.同种燃料,燃烧时的情况不同,热值就不同
C.容易燃烧的燃料,热值反而越小,放出的热量就少
D.热值是燃料的一种属性,跟完全燃烧放出的热量和质量等均无关
【解答】解:、燃料的热值是燃料本身的一种特性,热值的大小只与燃料的种类有关,与放出热量多少无关,故错误;
、热值的大小只与燃料的种类有关,与燃烧情况无关,故错误;
、燃料的热值与是否容易燃烧无关,故错误;
、燃料的热值是燃料本身的一种特性,热值的大小只与燃料的种类有关,与燃料的质量、放出热量的多少无关,故正确。
故选:。
10.(2分)下表列出了一些物质的比热容,根据表中数据,下列判断正确的是( )
物质
水
酒精
冰
水银
铜
比热容J/(kg•℃)
4.2×103
4.2×103
2.1×103
0.14×103
0.39×103
A.一滴水的比热容比一大杯酒精的比热容大
B.体温计内的液体是水银,主要应用了水银具有较小的比热容
C.物质的状态发生变化时,其比热容一般不变
D.北方的冬季,放在室外盛有水的水缸会破裂,主要是因为水的比热容较大
【解答】解:A、比热容的大小取决于物质的种类,还与物体的状态有关,与物体的质量、吸收的热量、升高的温度无关,根据表格数据可知水的比热容比酒精的比热容大,故A正确;
B、由表格数据可知,水银的比热容小,在物体的质量和升高的温度相同时,水银吸收的热量少,故常用水银来做体温度计内的液体,故B正确;
C、由表格数据可知,水和冰是同一种物质,但状态不同,水和冰的比热容不同,由此可知,物体的状态不同,物质的比热容一般不同,故C错误;
D、北方的冬季,放在室外盛有水的水缸会破裂,主是因为水结冰,质量不变,密度变小,体积变大,不是由于水的比热容大,故D错误。
故选:AB。
11.(2分)小亮爸爸为他家汽车买了一个微型汽车吸尘器,如图所示,由汽车提供电能,一个电源指示灯,一个电动机和两个开关、组成,开关只控制指示灯,开关只控制电动机,指示灯和电动机可以各自独立工作,下列所示的四种电路中,符合要求的是
A. B.
C. D.
【解答】解:根据题意可知,开关只控制指示灯,开关只控制电动机,指示灯和电动机可以各自独立工作,这说明该电路为并联电路;开关与指示灯串联接在一条支路中,开关与电动机串联接在另一条支路中,根据选项可知,正确。
故选:。
12.(2分)关于导体的电阻,下列说法不正确的是( )
A.导体的电阻与导体的材料、横截面积和长度有关
B.当导体两端电压为零时,电流就也为零,此时导体就没有电阻
C.导体的电阻是导体本身的一种性质,与电压、电流大小无关
D.导体的电阻越大,说明它对电流的阻碍作用越大
【解答】解:A、导体的电阻是导体的一种性质,反映了导体对电流阻碍作用的大小;电阻大小与导体的材料、长度、横截面积、温度有关,故A正确;
BC、导体的电阻是导体的一种性质,与导体中的电流、导体两端的电压大小无关,故B错误,C正确;
D、导体的电阻是导体的一种性质,反映了导体对电流阻碍作用的大小;导体的电阻越大,表明导体的导电能力越大,故D正确。
故选:B。
13.(2分)如图所示电路,小灯泡正常发光时两端电压为,当滑动变阻器滑片滑到最右端时,闭合开关,电压表示数是,电流表示数为,当滑动变阻器滑片滑到最左端时,小灯泡正常发光,电流表示数为;则下列说法中正确的是
A.电源电压为
B.小灯泡正常发光时的电阻为
C.该滑动变阻器的最大阻值为
D.滑片在从右向左滑动过程中,灯泡亮度变暗
【解答】解:
由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测两端的电压,电流表测电路中的电流。
、当滑动变阻器滑片滑到最左端时,电路为灯泡的简单电路,小灯泡正常发光,此时电源电压等于小灯泡的额定电压,即电源电压:,故正确;
由可得,小灯泡正常发光时的电阻:,故错误;
、当滑动变阻器滑片滑到最右端时,闭合开关,灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联,
因串联电路两端电压等于各部分电路两端电压之和,所以滑动变阻器两端电压:,
则滑动变阻器的最大阻值:,故正确;
、滑片在从右向左滑动过程中,滑动变阻器接入电路的阻值变小,电路中的总电阻变小,而电源电压不变,所以由欧姆定律可知,电路电流变大,
由可知,灯泡的实际功率变大,因为灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,所以亮度变亮,故错误。
故选:。
14.(2分)如图所示的情形中,发光二极管和小灯泡正常发光,当用导线同时接在灯泡两端的接线柱上时,会造成小灯泡短路,下列说法不正确的是
A.由于小灯泡短路导致电流过大,小灯泡可能会被烧毁
B.发光二极管是由半导体材料制成的
C.发光二极管发光,小灯泡不会发光
D.由于小灯泡没有电流流过,其电阻变为
【解答】解:小灯泡被短路后,不再有电流通过小灯泡,小灯泡不会被烧坏,所以说法错误;
发光二极管是由半导体材料制成的,所以说法正确;
小灯泡被短路后,发光二极管中仍有电流通过,即发光二极管仍会发光,所以说法正确;
小灯泡的电阻是其的一种属性,不会随着电流、电压的变化而变化,所以说法错误。
故选:。
三、作图题(本题共2小题,每小题2分,共4分)
15.(2分)在方框内画出如图所示实物图的电路图。
【解答】解:由实物图知,两灯并联,开关在干路控制整个电路,电流表在乙灯支路上,电压表并联在乙灯两端,电路图如图所示:
。
16.(2分)如图是没有连接完整的电路,请用笔画线代替导线按要求连接完整,要求:电压表测量灯泡的电压,滑动变阻器滑片向右滑动时,电压表示数变小,小灯泡亮度变暗,连线不得交叉。
【解答】解:该电路为串联电路,电压表测量灯泡的电压,则电压表与灯泡并联在电路中;滑动变阻器滑片向右滑动时,电压表示数变小,小灯泡亮度变暗,这说明电路中的电流变小,根据欧姆定律可知,电路的总电阻变大,即滑动变阻器接入电路的电阻变大,所以滑动变阻器应解下方左端接线柱,如图所示:
四、实验探究题(本题共3小题,第17题4分,第18题8分,第19题6分)
17.(4分)为了比较两种液体的吸热能力,小华使用相同的电加热器分别给甲、乙两种液体加热,实验装置如图所示,实验器材还有天平和钟表。
(1)实验中应取 质量 相同、初温相同的甲乙两种液体,分别倒入相同的烧杯中。
(2)实验中是通过 来间接比较甲乙两种液体吸收热量的多少。
(3)两液体的温度随时间变化的图像如图所示,分析图像可以看出 (填“甲”、“乙” 液体的吸热能力较强。由于没有直接测量比热容的仪器,因此这个实验是通过观察 的变化来比较比热容的大小的。
【解答】解:(1)根据比较吸热能力的方法,要控制不同物质的质量相同(甲、乙两种液体密度不同,根据,体积相同的甲、乙质量不同),故实验中应取质量相同的甲、乙两种液体别倒入相同的烧杯中;
(2)根据转换法,分使用规格相同的电加热器加热,实验中通过加热时间来比较甲和乙两种液体吸收热量的多少;
(3)在此实验中,加热相同时间,甲液体升高的温度大,乙液体升高的温度小,根据比较吸热能力的第2种方法,乙的吸热能力更强;
由于没有直接测量比热容的仪器,因此这个实验是通过加热相同时间,通过观察升高的温度的变化来比较比热容的大小。
故答案为:(1)质量;(2)加热时间;(3)乙;升高的温度。
18.(8分)在“探究影响导体电阻大小的因素“的实验中,所用“不同规格的电阻丝唱﹣些可比较的电阻丝。在一个木板上有四根电阻丝,其中a、b、c、d的材料、横截面积和长度依次如图甲所示(温度相同)。
(1)为了探究电阻大小跟横截面积的关系,应选取材料相同, 长度 相同, 横截面积 不同的导体,因此应该分别将电阻丝 a、d (填导体字母代号)依次接入如图乙所示的电路AB间。通过比较电路中的 电流表示数 大小,来判断导体电阻的大小。
(2)依次把电阻丝a、b接入电路AB间,闭合开关,记下电流表的示数,就可以探究导体电阻跟导体 材料 的关系。
(3)实验中,实验小组的同学把电阻丝c接入电路AB间,如图乙所示,闭合开关,用酒精灯加热,发现电流表示数的变小,说明导体电阻的大小跟温度 有关 (填“无关”或“有关”),且温度越高,电阻 越大 (填“越大”、“越小”或“不变”)。
(4)以上实验中,既用到了转换法,也用到了控制变量法,这些都是物理研究过程中经常用到的研究方法,请你根据学过的物理知识,再举出一例用控制变量法研究的问题。如 探究影响滑动摩擦力大小的因素 。
【解答】解:(1)为探究电阻跟横截面积的关系,需保证电阻丝的长度和材料相同,而a、d的长度和材料均相同,横截面积不同,因此选择a、d导线可探究电阻跟横截面积的关系;
根据转换法可知,A、B间接上不同的导体,通过观察电流表示数来比较导体电阻的大小;
(2)依次把电阻丝a、b接入电路AB间,a和b的长度相同、横截面积相同,材料不同,闭合开关,记下电流表的示数,就可以探究导体电阻跟导体的材料的关系;
(3)将整条镍铬合金丝c接入电路,闭合开关,用酒精灯对镍铬合金丝加热,发现电流表示数逐渐变小,这表明镍铬合金丝的电阻变大了,即温度越高镍铬合金丝的电阻越大;
(4)用到控制变量法的实验右:探究影响滑动摩擦力大小的因素、探究压力的作用效果等。
故答案为:(1)长度;横截面积;a、d;电流表示数;(2)材料;(3)有关;越大;(4)探究影响滑动摩擦力大小的因素。
19.(6分)在“探究电流与电阻关系”实验中,小广同学选用了、、、四个定值电阻,电源电压保持不变。
(1)根据电路图连接如图甲所示的实验电路,检查时发现有一根导线连接有误,请在这根导线上打“”,并用笔画线代替导线,画出正确的连线(导线不得交叉)。
(2)小广先把的电阻接入电路,闭合开关后发现,无论如何移动滑动变阻器,电流表有示数,电压表指针不动,故障原因可能是 定值电阻短路 。
(3)排除故障后继续进行实验,移动滑动变阻器的滑片到合适位置,记录两电表的示数,其中电流表的指针位置如图乙所示,记下它的示数为 。
(4)将换为,继续进行实验,小广在记录前,应将滑动变阻器的滑片向 “左”或“右” 滑动,使 ,同时记下相对应的电流值。
(5)多次实验后,小广得到了如图丙所示电流随电阻变化关系的图像,初步得到的结论是:电压一定时,电流随着电阻的增大而减小。由于该图像为曲线,爱动脑筋的小广认为这样不便于直观判断电流与电阻的定量关系,于是对图像中的坐标进行了巧妙转换,从而直观地判断出了与之间的定量关系,你认为小广改进的方法是 。
【解答】解:(1)原图将电压表并联在了定值电阻和滑动变阻器的两端,电压表应并联在定值电阻两端,修改电路如下图所示:
(2)电流表有示数,说明电路故障是短路,电压表指针不动,则与电压表并联的电路短路或与电压并联以外的电路断路,综上分析,可知电路故障是与电压表并联的电路短路,即定值电阻短路;
(3)由图乙知,电流表所选量程为,分度值为,读出电流值为;
(4)探究电流与电阻的实验中,应保持电阻两端的电压不变(即电压表示数不变),将定值电阻由换成,电阻增大,由串联分压的原理可知,其分得的电压增大(即电压表示数增大),
为使电压表示数减小为原来的值,由串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压,由分压原理可知应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以应将滑动变阻器的滑片向右端移动;
(5)小广做出了如图丙所示的图像,由于此图线为曲线,不便直观判断与的定量关系,根据可知,电压不变时,电流与电阻的倒数成正比,故将横坐标变为(或,从而直观判断出了与之间的定量关系。
故答案为:(1)见上图;(2)定值电阻短路;(3)0.5;(4)右;电压表示数保持不变;(5)将横坐标换成,作出图像。
五、综合应用题(本题共2小题,第20题9分,第21题9分)
20.(9分)在我国实施西气东输的工程中,西部地区丰富的天然气被输送到东中部地区,在我市农村的一部分家庭也用到了天然气。某家庭用天然气灶烧水时,将的水从加热到沸腾,若此天然气灶的效率为。(气压为标准大气压)。试求:
(1)水吸收的热量是多少焦耳?
(2)所用天然气完全燃烧释放的热量是多少焦耳?
(3)所用天然气的体积是多少升?
【解答】解:(1)在1个标准大气压下,水沸腾的温度为,即水的末温为,
水吸收的热量:
△;
(2)由得天然气完全燃烧放出的热量:
,
(3)由可得燃烧天然气的体积:
。
答:(1)水吸收的热量为;
(2)然气完全燃烧放出的热量为;
(3)需要燃烧天然气的体积为。
21.(9分)已知一小灯泡正常发光时所需电压为,如图是该小灯泡的电流随电压变化的图像,现在身边只有电压为的电源,要使小灯泡正常发光:
(1)需要 串联 (填“串联”、“并联” 一定值电阻。
(2)小灯泡正常发光时的电阻多大?
(3)需要的这个定值电阻多大?
【解答】解:(1)已知灯泡的额定电压为,电源电压为,
因灯泡的额定电压小于电源电压,所以根据串联电路的分压原理可知,电路中需要串联一个定值电阻;
(2)根据图像可知,当灯泡两端电压为额定电压时,通过的电流,
由可知,小灯泡正常发光时的电阻:;
(3)因串联电路两端电压等于各部分电路两端电压之和,所以小灯泡正常发光时,串联电阻两端电压:,
因串联电路处处电流相等,所以串联定值电阻的阻值:。
答:(1)串联;
(2)小灯泡正常发光时的电阻为;
(3)需要的这个定值电阻为。
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