2019-2020学年福建省龙岩市九年级(上)期末物理试卷 word解析版
展开这是一份2019-2020学年福建省龙岩市九年级(上)期末物理试卷 word解析版,共30页。试卷主要包含了单选题,填空题,作图题,实验探究题,计算题等内容,欢迎下载使用。
2019-2020学年福建省龙岩市九年级(上)期末物理试卷
题号
一
二
三
四
五
总分
得分
第I卷(选择题)
一、单选题(本大题共16小题,共32.0分)
1. “焦”不是下列哪个物理量的单位( )
A. 热量 B. 功 C. 电能 D. 功率。
2. 质量相等、初温相同的甲乙两液体,分别用两个相同的电加热器加热(不计热损失),加热过程中温度变化如图所示。用T甲、T乙分别表示两种液体的沸点,c甲、c乙分别表示甲、乙两种液体的比热容。根据图象可得出正确的关系是( )
A. B.
C. D.
3. 关于热机的效率,下列说法正确的是( )
A. 蒸汽机的效率通常高于喷气发动机
B. 热机效率一定小于100%
C. 汽车排放的尾气,是城市环境污染的重要来源。目前有些新型燃料汽车,实现了“零排放”,它们的效率达到100%
D. 在完全无摩擦的道路上,汽车发动机可达到100%
4. 四冲程热机在工作时,将机械能转化为内能的是( )
A. 吸气冲程 B. 压缩冲程 C. 做功冲程 D. 排气冲程
5. 图中,符合安全用电常识的是( )
A. 绝缘皮破损
B. 用绝缘棒挑起电线
C. 电线上晾衣服
D. 电视天线与电线接触
6. 三个电阻并联后的总电阻值( )
A. 一定比其中任何一个电阻值都大
B. 一定比其中任何一个电阻值都小
C. 一定等于各电阻的倒数之和
D. 一定比其中最小的电阻值大,比其中最大的电阻值小
7. 小明家的电能表的盘面标有“500r/kW⋅h”,他要用这个电能表来测一台电冰箱的实际功率。为此他在其他用电器都关闭的条件下,测得电冰箱启动工作0.5h后自动停机的过程中,电能表转盘转300r,则该电冰箱在此时间工作时的实际功率为( )
A. 0.12kW B. 1.2kW C. 53kW D. 350kW
8. 下列家用电器正常工作20min消耗电能最多的是( )
A. 电饭煲 B. 电热毯 C. 电视机 D. 电风扇
9. 如图所示,开关闭合后,两灯均发光且L1灯比L2灯亮,电流表A1示数为0.3A,下列判断正确的是( )
A. A1测的是灯L2的电流 B. L1两端的电压比L2两端的电压大
C. A2的示数一定大于0.3A D. 通过L1的电流比L2的电流小
10. 冬天的晚上,小柯躲被窝看手机前,常将手机放在手心里捂一捂,这样做的目的是( )
A. 怕手机冰到身体
B. 使手机升温,防止被窝中的空气遇到手机屏液化
C. 使手机升温,防止被窝中的水蒸气遇到手机屏凝固
D. 使手机升温,防止被窝中的水蒸气遇到手机屏液化
11. 在如图所示的四个电路中,电流表和电压表都正确连接入电路的是( )
A. B.
C. D.
12. 合肥市区2019年实验考试“探究串联电路的电压关系”,某同学按如图a所示连接电路。闭合开关后,用电压表分别测量Uab、Ubc、Uac三处电压,关于在实验过程中出现的情况,下列说法正确的是( )
A. 实验操作、读数正确,三次测量结果可能会出现Uac≠Uab+Ubc
B. 测出Uab间电压后,保持b不动,将a改接到c,可以测出Ubc
C. 连接好电路,闭合开关后电压表示数如图b所示的情况,必须将电压表校零
D. 实验时电压表示数Uab=Uac,且示数不为0,一定是a、b之间发生了断路
13. 为检查家庭照明电路的故障,电工有时采用的方法是:取下火线上的保险丝,将额定电压为220V的“校验灯”接在保险丝的两只接线柱上(如图所示),用这种方法可以检查电路中是否有短路.首先将电路中所有开关都断开,在闭合双刀开关S后,下列说法中正确的是( )
A. 若“校验灯”正常发光,表明电路连接无误
B. 若“校验灯”不亮,但将某一个电灯的开关闭合后,“校验灯”正常发光,这表明电路中出现了短路现象
C. 若“校验灯”不亮,但将某一个电灯的开关闭合后,这个电灯和“检验灯”都发光,只是亮度不够,这表明电路中出现了短路现象
D. 不论电路中电灯的开关断开还是闭合,“校验灯”均不发光,这表明电路中有短路
14. 在如图所示的电路中,闭合开关S后,灯泡L2不发光的图是( )
A. B. C. D.
15. 如图是根据伏安法测电阻测的电阻Ra和Rb的几组电流和电压画出的图象,根据图象判断出电阻Ra和Rb的大小关系( )
A. Ra> Rb
B. Ra= Rb
C. Ra< Rb
D. 无法确定
16. 如图所示电路,电源电压不变,小灯泡标有“6V3W“字样,闭合开关后,当滑片P移至某一位置时,小灯泡恰好正常发光,此时滑动变阻器消耗的功率为P1;当滑片P移至某一端点时,电流表示数为0.2A,电压表示数变化了4V,此时滑动变阻器消耗的功率为P2,且P1:P2=5:4.下列判断错误的是( )
A. 电源电压为10V
B. 滑动变阻器的最大阻值为40Ω
C. 小灯泡正常发光时,滑动变阻器消耗的功率P1为2W
D. 滑动变阻器消耗的功率由P1变为P2的过程中,小灯泡消耗的功率变化了1.2W
第II卷(非选择题)
二、填空题(本大题共6小题,共12.0分)
17. 2005年“神舟”六号飞船完成任务顺利返回,这标志着我国航天技术迈上了一个新台阶.神舟系列飞船的外表面都涂有特殊材料,它在高温下______ (填写“吸热”或“放热”)变成液态或气态,对飞船起到保护作用.
18. 火箭发射升空时,燃料通过燃烧将_______能转化为燃气的内能,燃气推动火箭加速上升,又将内能转化为火箭的________能。
19. 生活经验告诉我们,穿毛料衣服容易脏,因为穿在身上的毛料衣服因________而带上了电荷,带电体具有________的性质,所以容易脏。
20. 在家庭电路中,人体触电,都是因为人体直接或间接与______(选填“零”、“火”、“地”)线接触;当皮肤潮湿时,人体的电阻比干燥时______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
21. 某电动机线圈电阻为R,工作时两端的电压为U,通过线圈的电流强度为I,那么这台电动机在时间t内所消耗的电能为______ ,这段时间内电流通过线圈产生的热量为______ .
22. 常温下,长度相同、粗细相同的铜导线和铝导线,电阻大的是______ 导线;粗细相同、长度不同的两根铝导线,电阻大的是______ 的铝导线.
三、作图题(本大题共2小题,共4.0分)
23. 请你按照安全用电的要求,将图中的电灯和开关,三孔插座和保险丝接入电路中。
24. 设计一个自动防盗报警电路。要求:晚间开关S闭合后,当房门被打开时,细导线EF被扯断,电铃发声自动报警。请你按要求连接如图所示的电路元件。
四、实验探究题(本大题共5小题,共28.0分)
25. 在“研究水的沸腾”实验中:
测温物质
凝固点/℃
沸点/℃
水银
−39
357
酒精
−117
78
(1)所用的液体温度计是利用液体______的性质制成的。为了完成本次实验,由表格知,应选用测温物质为______的温度计。
(2)如图甲所示,刚倒入热水时发现温度计管壁模糊,很难看清示数,主要原因是______。
(3)烧杯上方加一纸盖后进行实验,如图乙所示。每隔1min记录温度计示数(见下表),4min时温度计示数如图丙所示,此时温度为______℃,直到水沸腾一段时间后停止读数,由表可知水的沸点为______℃。
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
温度/
℃
88
90
92
94
97
98
98
98
(4)根据上表中的数据在图丁中画出水温随时间变化的图象。
26. 如图所示,为比较a、b两种液体的比热容及1、2两种燃料的热值,甲、乙、丙三图中的装置相同,燃料的质量均为10g,烧杯内的液体初温相同。当燃料燃尽时,立即读取相应温度计的读数,分别为t甲、t乙、t丙,且有t甲>t乙>t丙。
(1)在实验中,三个烧杯中a、b液体的______必须相同;
(2)比较a、b两种液体的比热容,应选择______两图进行实验,液体a的比热容ca与液体b的比热容cb相比,ca______cb(选填“>”、“=”、“<”);
(3)比较1、2两种燃料的热值,应选择______两图进行实验,燃料1的热值q1与燃料2的热值q2相比,q1______q2(选填“>”、“=”、“<”);
(4)在甲装置中,若燃料为酒精,烧杯内的液体为水,测出水的质量和燃料烧尽时水升高的温度,再结合燃料的质量这一数据,计算出燃料的热值,通过实验算出的热值与实际相比______(选填“偏大”、“偏小”)。
27. 小华同学用“伏安法”来测量一只阻值约为5Ω的定值电阻Rx,
(1)根据设计的实验电路要求,请用笔划线代替导线连接图甲中最后的两根导线;
(2)如图甲所示,连接好电路。在闭合开关前,为保护电路,滑动变阻器的滑片P应该滑至______端(选填“G”或“H”);
(3)小华在闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片P时,发现电流表示数始终为零,而电压表有示数但不发生变化,此时电路中的一处故障是______(选填A、B、C或D);
A.滑动变阻器断路
B.滑动变阻器短路
C.定值电阻Rx断路
D.定值电阻Rx短路
(4)排除故障后,电流表示数为0.40A,电压表示数如乙图所示,则本次实验测得的定值电阻Rx是______Ω。
28. 如图甲所示,是“探究电流与电压、电阻关系”实验的实物连接图。
(1)实验中为保护电路元件,闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应该滑动到________(选填“左”或“右”)端。
(2)在探究电流与电压的关系时,闭合开关,保持a、b间的电阻不变,调节滑动变阻器滑片位置,测出对应的电流和电压,根据实验数据画出电流随电压变化的图象,如图乙所示。分析图象可以得出结论:______________________。
(3)在探究电流与电阻关系时,实验操作过程中如果只是把a、b间电阻由10 Ω换成15 Ω后,为保持________表的示数不变,应调节滑动变阻器的滑片。
29. “测小灯泡额定电功率”的实验中,提供的器材有:电压恒为4.5V的电源,额定电压为2.5V的待测小灯泡,电阻约为10Ω,电流表(0−0.6A,0−3A),电压表(0−3V,0−15V),开关和导线若干。还有标有“5Ω1A”的滑动变阻器A和标有“10Ω2A”的滑动变阻器B。
(1)若小明设计电路如图甲所示,请选择合适的量程,并用笔画线代替导线将图甲的实验电路图用线连接完整;
(2)本实验选择的滑动变阻器是______(选填“A”或“B”);电路连接正确后,闭合开关,发现小灯泡不亮,但电流表有示数,接下来应进行的操作是______。
(3)当滑动变阻器的滑片P移到某一位置时,观察到电压表示数如图乙所示,根据所选正确量程,其示数为______V;
(4)为了测量小灯泡额定功率,此时应该将变阻器的滑片P向______(选填“A”或“B“)移动当电压达到小灯泡额定电压时,小灯泡正常发光,电流表的示数如图丙所示,则小灯泡的额定功率为______W。
五、计算题(本大题共4小题,共24.0分)
30. 暑期持续的高温天气,居民家里的空调、电扇都闲不住,大量的用电器同时使用往往会引起空气开关“跳闸”,请你解释原因并说出一条安全用电的注意事项。
31. 表为一台电热水器的铭牌(有一项内容模糊不清),电热水器内部简化电路如图所示,R1和R2均为电热丝。
××牌电热水器
额定电压
220V
额定
电流
高温挡
中温挡
5A
低温挡
2A
电源频率
50Hz
求:
(1)若要热水器处于低温档,开关______,若要热水器处于中温档,开关______。(“选填S1断开或者闭合”“S2接a、接b或者断开”)
(2)高温挡正常工作时的额定电流。
(3)在电热水器高温档工作的时候,小明将家里的其它用电器都关闭,他观察到家里标有“3000r/kW⋅h”字样的电能表转盘在1min内转过了60转。此时电路的实际电功率是多大?
32. 天然气是一种热值高、污染小的清洁能源.完全燃烧0.05m3的天然气放出多少焦的热量?若这些热量84%被水吸收,能使多少千克的水温度升高50℃?(水的比热容c=4.2×103J/(kg⋅℃),天然气的热值取q=4×107J/m3)
33. 如图所示,电源电压为6V,灯泡标有“2V 0.2A”字样,闭合开关后,调节滑动变阻器使灯泡正常发光。求:
(1)灯泡的额定功率是多少?
(2)此时滑动变阻器接入电路的电阻是多少?
(3)整个电路在5min内消耗的电能是多少?
答案和解析
1.【答案】D
【解析】解:功率的国际单位是瓦(W),生活中还有千瓦(kW);而功、热量、电能的单位都是焦耳(J);
故ABC错,D正确。
故选:D。
各种能量、功、热量(热传递过程中,传递内能多少)的单位都是焦耳(J),功率的单位有瓦(W)、千瓦(kW),据此判断选择。
记住国际单位制中所学物理量的符号及其单位,是学好物理的基础。
2.【答案】A
【解析】解:如图所示,甲沸腾时的温度高于乙沸腾时温度,即:T甲>T乙;
在某一定时间时,两种液体处于液态时,甲的温度的变化量比乙的温度变化量小;
根据热量的计算公式Q=cmΔt,甲和乙质量相等、初温相同,吸收相同的热量(即加热时间相同),甲升高的温度比乙升高的温度低,比较变化的温度可知,甲的比热容大,乙的比热容小即:c甲>c乙。
故选:A。
本题采用了控制变量法,这是一种常用的一种分析问题和探究物理问题的方法。学生要熟知其道理。
3.【答案】B
【解析】解:
用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比,在工作过程中,损失的能量越少,热机的效率越高;
A、蒸汽机的燃料是在机器的外部燃烧,热损失最多,效率最低;故A错误;
B、热机在工作时不可避免的要克服机械部件间的摩擦做额外功,机械效率不会达到100%;故B正确;
C、目前有些新型燃料汽车,实现了“零排放”,减少了污染,提高了效率,但效率不会达到100%;故C错误;
D、在完全无摩擦的道路上,汽车发动机的效率可以提高,但不可能达到100%;故D错误。
故选:B。
(1)热机效率的概念:用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比。在工作过程中,损失的能量越少,热机的效率越高。
(2)任何机器的都不可避免的做额外功,效率不可能达到100%。
本题考查了学生对热机效率的了解与掌握,理解热机效率小于1,属于基础题目。
4.【答案】B
【解析】解:
内燃机的四个冲程是吸气、压缩、做功、排气冲程;压缩冲程将汽油和空气的混合物压缩,将机械能转化内能;在做功冲程中高温高压燃气推动活塞向下运动做功,将内能转化为机械能,故B正确。
故选:B。
掌握四个冲程中的能量转化情况,吸气和排气冲程不发生能量转化,压缩冲程将机械能转化为内能;做功冲程将内能转化为机械能。
此题主要考查了四个冲程内燃机四个冲程的特点及能量转化情况。
5.【答案】B
【解析】解:A、绝缘皮破损后,会使导线外露,会发生触电事故.不合题意.
B、有人触电,千万不能用手将触电人拉开,这是非常危险的,应立即切断电源或用绝缘棒将导线挑开,使接触者尽快脱离电源.符合题意.
C、湿衣服是导体,当把湿衣服晾在电线上时,一旦漏电,人接触衣服时会发生触电事故.不合题意.
D、电视天线与电线接触,容易发生触电.不合题意.
故选B.
(1)安全用电的原则是:不靠近高压带电体(室外、高压线、变压器旁),不接触低压带电体;
(2)人体触电的途径有直接触电或间接触电.
本题考查安全用电的常识,解决此类题目要结合安全用电的知识进行分析解答.为防止因电带来的伤害,不能违反.
6.【答案】B
【解析】解:∵并联电路电阻的关系为:
1R=1R1+1R2+1R3,
∴并联电路的总电阻小于任一支路电阻,即小于最小的电阻.
故选B.
根据电阻的并联特点进行解答,即并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和.
知道并联总电阻和支路电阻是倒数和的关系,理解电阻越并越小,这是解本题的关键.
7.【答案】B
【解析】解:转300转消耗的电能W=1500kW⋅h×300=0.6kW⋅h,
该电器消耗的实际功率P=Wt=0.6kW⋅h0.5h=1.2kW。
故选:B。
已知消耗1kW⋅h的电能,电能表的转盘转动500转,可求转300转消耗的电能,根据公式P=Wt可求该电器消耗的实际功率。
本题考查了电能表的参数的理解与电能的求法以及电功率的计算。
8.【答案】A
【解析】解:电饭煲的功率约为1000W,电热毯的功率约为100W,电视机的功率约为130W,电风扇的功率约为60W,
由此可见,电饭煲的电功率最大,由W=Pt可知,用电器正常工作相同时间,电饭煲消耗的电能最多。
故选:A。
根据生活常识及生活经验判断各用电器的功率大小,由W=Pt可知,工作相同时间,用电器功率越大,消耗的电能越多。
本题要求判断在相等时间内哪个用电器消耗的电能多,根据生活经验估计出各用电器的电功率大小是正确解题的关键。
9.【答案】C
【解析】解:(1)由电路图可知,灯L1和L2组成并联电路,电流表A2测通过干路的电流,电流表A1测通过灯L1的电流,故A错误;
(2)并联电路中各支路的电压相等,故B错误;
(3)已知电流表A1的示数为0.3A,即通过灯L1的电流大小为0.3A,
因为并联电路中,干路中的电流等于各支路电流之和,电流表A2测通过干路的电流,所以A2的示数大于0.3A,故C正确;
(4)因为L1灯比L2灯亮,所以P1大于P2,根据P=UI知,在电压相同时,通过L1的电流比L2的电流大,故D错误。
故选:C。
(1)分析电路图可知,灯L1和L2组成并联电路,电流表A2测通过干路的电流,电流表A1测通过灯L1的电流;
(2)并联电路中电压的特点是:并联电路各支路的电压相等
(3)在并联电路中干路中的电流等于各支路电流之和;
(4)因为L1灯比L2灯亮,所以P1大于P2,根据P=UI判断通过L1的电流与L2的电流的关系。
解决此类问题的关键是知道并联电路的电压特点和电流规律--干路中的电流等于各支路电流之和,即I=I1+I2。
10.【答案】D
【解析】解:冬天,体温比手机的温度高得多,将手机放在手心里捂一捂,主要是提高手机的温度,防止被窝中的水蒸气遇到冷的手机屏发生液化现象,使屏变得模糊不清。
故ABC错误,D正确。
故选:D。
在一定条件下,物体的三种状态——固态、液态、气态之间会发生相互转化,这就是物态变化;物质由气态变为液态叫液化。
分析生活中的热现象属于哪种物态变化,关键要看清物态变化前后,物质各处于什么状态;另外对六种物态变化的吸热和放热情况也要有清晰的认识。
11.【答案】D
【解析】解:A、因为电压表与灯泡串联,因此电压表连接错误,故A错误;
B、因为电流表与灯泡并联,并且直接接在电源两端,因此电流表连接错误,故B错误;
C、因为流入电压表和电流表的电流都是从负接线柱流入,正接线柱流出,因此电压表和电流表的接线错误,故C错误;
D、电压表和电流表都符合正确接线方法,故D正确。
故选:D。
根据电压表与被测用电器并联,电流必须从电压表的正接线柱流入,负接线柱流出进行判断电压表的连接是否正确;
根据电流表与被测用电器串联,电流必须从电流表的正接线柱流入,负接线柱流出进行分析电流表的连接是否正确。
本题考查电压表和电流表的正确使用方法,解决本类题的关键是熟记电压表和电流表的正确使用方法。
12.【答案】A
【解析】解:A、若出现Uac≠Uab+Ubc,即Uab+Ubc与Uac间电压不相等,但在测量误差允许的范围内,可以得出:串联电路两端的总电压各用电器两端电压之和,故A正确;
B、用电压表测出Uab间电压后,保持b不动,将a改接到c,虽然电压表此时与L2并联,但电流从电压表负接线柱流入,闭合开关后,电压表指针会反偏,所以不能测出L2两端的电压,故B错误;
C、连接好电路,闭合开关后若电压表的指针指在了0刻度线的左边时,即指针反向偏转,说明电压表正负接线柱接反了,需要将电压表的正负极接线柱互换,故C错误;
D、实验时电压表示数Uab=Uac,且示数不为0,可能是a、b之间发生了断路或b、c间发生了短路,故D错误。
故选:A。
(1)考虑到误差因素得出结论;
(2)用电压表测电压时,电流要从电压表正接线柱流入,从负接线柱流出,否则,指针反向偏转;
(3)故障一般为短路和断路两种情况,根据现象分析解答。
本题探究串联电路电压的规律,考查电压表使用、数据分析、故障分析等知识,有一定的难度。
13.【答案】B
【解析】解:A、将熔丝取下,电路应该为断路状态,接上检验灯后,检验灯正常发光,说明电路有短路现象;
B、当一个灯泡开关闭合后,检验灯和电灯串联要分压,所以灯光要暗一些不能正常发光,现在的检验灯正常发光,说明电路有短路;
C、接通电源后,检验灯不亮,将某一个电灯的开关闭合后,这个电灯和检验灯泡串联,且都能发光,只是亮度不够,说明电路正常;
D、不论电路中用电器的开关断开还是闭合,检验灯泡均不发光,说明电路中无电流,均为断路.
故选B.
短路现象就是零线和火线被导体接通.正常断开所有开关即零线和火线是断开状态,处于火线上得保险丝不应该有电流通过.既然灯泡正常发光.说明有电流通过.即有短路现象.
此题通过各种现象的推断,来判断家庭电路中的故障.要学会使用检验灯来判断,考查了学生综合分析和推理能力
14.【答案】B
【解析】
【分析】
分析电路图,确定当开关闭合后的电路组成,得出灯泡L2不发光的图。
本题考查了电路图的分析,能得出当开关闭合后的电路组成是关键。
【解答】
A.闭合开关S后,两灯串联在电源上,灯泡L2能发光,故A错;
B.闭合开关S后,灯泡L2被短路,不能发光,故B正确;
C.闭合开关S后,两灯并联在电源上,灯泡L2能发光,故C错;
D.闭合开关S后,两灯并联在电源上,灯泡L2能发光,故D错。
故选B。
15.【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查了学生对欧姆定律内容的理解与掌握,关键是会利用控制变量法分析图象得出相关信息。
由图象可知,两电阻两端的电压相等时通过他们的电流关系,根据欧姆定律可知:电压一定时,电流与电阻成反比即可判断两电阻的大小关系。
【解答】
根据电流和电压的关系图象,可以看出在电压一定时,两者的电流大小。在图中可以作一条竖线,表示两者电压相等,可以看出电阻Ra中的电流大于电阻Rb中的电流。根据电流与电压的关系可以知道,在电压一定时,电流与电阻成反比。不同的电阻,电流大的电阻小,所以Ra< Rb 。
故选C。
16.【答案】D
【解析】解:
由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)(2)设电源电压为U,
当滑片P移至某位置时,小灯泡恰好正常发光,且串联电路中电流处处相等,
由P=UI可得,此时电路中的电流为:I=IL=PLUL=3W6V=0.5A,
滑动变阻器消耗的功率为:P1=(U−UL)I=(U−6V)×0.5A-------①
当滑片P移至某一端点时,电流表示数为0.2A,电流表示数减小,说明变阻器接入的电阻变大,此时滑片在最大阻值处;
变阻器接入的电阻变大,由串联分压规律可知,变阻器分得的电压变大,所以,电压表示数变化了4V即增大了4V,此时滑动变阻器两端的电压为:U滑=U−6V+4V=U−2V,
此时滑动变阻器消耗的功率为:P2=U滑I′=(U−2V)×0.2A------②
已知P1:P2=5:4----③
联立①②③解得,电源电压U=10V,故A正确;
则滑动变阻器的最大阻值为:R滑大=U滑I′=U−2V0.2A=10V−2V0.2A=40Ω,故B正确;
(3)小灯泡正常发光时,滑动变阻器的电压为:U滑′=U−6V=10V−6V=4V,电流为0.5A,
此时滑动变阻器消耗的功率为:P1=U滑′I′=4V×0.5A=2W,故C正确;
(4)由题意可知,小灯泡恰好正常发光,此时滑动变阻器消耗的功率为P1,则此时灯泡消耗的功率PL=P额=3W,
滑动变阻器消耗的功率由P1变为P2的过程中,电压表示数变化了4V即增大了4V,由串联电路的电压规律可得,灯泡两端的电压减小了4V,则此时灯泡两端的电压UL′=6V−4V=2V,
此时灯泡消耗的电功率:PL′=UL′I′=2V×0.2A=0.4W,
则灯泡消耗的功率变化了:△P=PL−PL′=3W−0.4W=2.6W,故D错误。
故选:D。
(1)由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流。
根据滑片在某一位置和在一端时滑动变阻器消耗的功率之比,算出电源电压;
(2)当滑片P移至某一端点时,电流表示数为0.3A,电流表示数减小,电阻变大,说明滑片在最大阻值处,算出滑动变阻器的最大阻值;
(3)根据欧姆定律和小灯泡正常发光时,算出P=I2算出滑动变阻器的功率;
(4)根据P=UI算出小灯泡消耗的功率值以及变化值。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,要注意本题中灯泡的电阻是变化的。
17.【答案】吸热
【解析】解:神舟系列飞船的外表面都涂有特殊材料,它在高温下熔化后并汽化.熔化和汽化是需要吸热的.降低火箭表面的温度,防止烧坏火箭.
故答案为:吸热.
(1)物质由固态变为液态的过程是熔化,物质由液态变为气态的过程是汽化.
(2)熔化和汽化过程要吸收热量.
掌握熔化、凝固、汽化、液化、升华、凝华的状态变化和吸热、放热情况.
18.【答案】化学;机械
【解析】
【分析】
本题考查能量的相互转化,对于实际问题,要了解具体情况后结合所学知识解答。
【解答】
(1)燃料本身具有化学能,燃烧时将化学能转化成内能;
(2)燃气推动火箭加速上升,对火箭做功,燃气内能减小,火箭的机械能增大,将燃气的内能转化为火箭的机械能。
故答案为:化学;机械
19.【答案】摩擦;吸引轻小物体
【解析】
【分析】
本题考查了静电现象,密切联系生活实际,注重了物理和生活的联系。
两种不同的物体相互摩擦,由于原子核束缚电子的能力不同,会发生电子的转移,这就是摩擦起电,带电体能够吸引轻小物体。
【解答】
身上的毛料衣服因摩擦而带上了电荷,带电体具有吸引轻小物体的性质,所以容易脏。
故答案为:摩擦;吸引轻小物体。
20.【答案】火 变小
【解析】解:据课本可知,家庭电路中,人体触电原因是人体直接或间接接触火线。
人体身体潮湿时比干燥时电阻小。
故答案为:火;变小;
家庭电路中人体触电原因是人体直接或间接接触火线。且物体在干燥时电阻大,在潮湿时电阻小,所以在电压一定时,电阻越小,电流越大。
知道家庭电路触电的原因,并能结合人体电阻的改变来分析是解决的关键。
21.【答案】UIt;I2Rt
【解析】
【分析】
本题考查了电动机消耗的电能与电动机输出的机械能、线圈产生的热量间的关系,答题时要注意电功公式的适用条件.
电动机是非纯电阻电路,电动机消耗的总电能等于电动机输出的机械能与电动机线圈产生的焦耳热之和.消耗的电能利用W=UIt计算,线圈产生的热量利用焦耳定律计算.
【解答】
解:
在时间t内电动机消耗的电能W=UIt,
线圈产生的热量Q=I2Rt.
故答案为:UIt;I2Rt.
22.【答案】铝;长
【解析】解:
常温下,长度相同、粗细相同的铜导线和铝导线,铜的导电能力比铝强,即电阻大的是铝导线;
粗细相同的两根铝导线,长度大的铝导线,其电阻较大.
故答案为:铝;长.
导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,材料和温度相同时,导体越长、横截面积越小,导体的电阻越大;其它条件相同时,铜的导电能力比铝强.
本题考了影响电阻大小因素的理解与应用,是一道基础题目.
23.【答案】解:首先辨别上面三根线地线、火线、零线。
灯泡接法:火线进入开关,再进入灯泡,零线直接接入灯泡,这样在断开开关能切断火线,既能控制灯泡,又能更安全。
安装安全用电原则,上孔接地线;左孔接零线;右孔接火线,且保险丝接到火线上。电路图连接如下图:
【解析】家庭电路中对于电灯接线的基本要求是:“火线零线并排走,零线直接进灯口,火线接在开关上,通过开关进灯头。”三孔插座的接法:上孔接地线;左孔接零线;右孔接火线,要是有保险丝,应该接到火线上。
掌握家庭电路的灯泡、开关、三孔插座、两孔插座、保险丝的接法,同时考虑使用性和安全性。
24.【答案】解:从电源正极依次串联开关、电铃回到电源负极,然后将EF并联在电铃两端,如下图所示
【解析】本题考查基本电路的连接方式,会根据题意设计符合要求的电路图是关键。
开关闭合时,若导线完好则电铃不响;而当导线被拉断后电铃响,说明导线和电铃并联,导线完好时,电铃被短路;为了保护电路,电阻应串联在干路中。由此连接电路。
25.【答案】热胀冷缩;水银;水蒸气遇到冷的温度计管壁时会发生液化现象,在管壁上出现了一层小水珠;96;98
【解析】解:(1)温度计都是根据液体的热胀冷缩性质制成的。
在标准大气压下,沸水的温度是100℃,酒精的沸点是78℃,水银的沸点是357℃,水银的沸点高于沸水的温度,所以测沸水的温度要选水银温度计。
故答案为:热胀冷缩;水银。
(2)将热水倒入烧杯中,水蒸气遇到冷的温度计管壁时会发生液化现象,在管壁上出现了一层小水珠,所以很难看清示数。
故答案为:水蒸气遇到冷的温度计管壁时会发生液化现象,在管壁上出现了一层小水珠。
(3)①由图知,温度计的分度值为1℃,所以温度计的示数为96℃。
②当温度到达98℃时就不再升高了,所以温度不变时即为沸点,此时吸热温度不变;
故答案为:96;98。
(4)根据表中数据进行描点,然后将各点用平滑的曲线连接起来。如下图所示:
(1)①液体温度计是根据液体的热胀冷缩性质制成的;②液体温度计所测温度应高于温度计内液体的凝固点,低于液体的沸点。
(2)物质从气态变成液态称为液化,水蒸气遇冷的物体时会发生液化现象。
(3)①进行温度计的读数,在读数之前首先要认清温度计的分度值。②沸腾时温度保持不变,此时的温度就是沸点。
(4)要作水的沸腾图象,首先根据表中数据进行描点,然后将各点用平滑的曲线连接起来。
此题主要考查的是温度计的构造和原理以及不同物质沸点的比较。主要考查学生应用物理知识解决实际问题的能力,同时考查了液化的概念。这些都是该实验中应该重点掌握的内容。体现物理来源于生活,服务于社会的新课程理念。
26.【答案】质量 甲、丙 < 甲、乙 > 偏小
【解析】解:
(1)根据控制变量法的要求,在实验中,三个烧杯中a、b液体的质量必须相同;
(2)为了比较两种液体的比热容,需要燃烧相同的燃料,加热不同的液体,让液体的质量相同,通过温度计的示数高低得出吸热多少,进而判断两种比热容的大小关系,应选择甲丙两图进行实验;甲、丙所示实验中所用燃料种类与质量相同,则燃料燃烧释放的热量相等,即Q甲=Q丙,
燃料燃烧释放的热量被烧杯中的液体吸收,则Qa=Qb,
甲、丙两实验烧杯中液体的初温相等,末温T甲>T丙,则△t甲>△t丙,即△ta>△tb,
因为Qa=Qb,m相等,△ta>△tb,Q=cm△t,
所以由c=Qm△t可知,ca
由图甲、乙所示实验可知,两烧杯中的液体种类即比热容c、质量m都相等,由热量公式Q=cm△t可知,
Q甲>Q乙,燃料燃烧释放的热量被烧杯中的液体吸收,则燃料释放的热量Q1>Q2,
由于甲乙两实验所使用的燃料质量m相同而种类不同,由Q=mq可知,q1>q2;
(4)因为燃料燃烧放出的热量没有全部被水吸收或燃料燃烧不完全,存在热散失,所以测得的热值会偏小。
故答案为:(1)质量;(2)甲、丙;<;(3)甲、乙;>;(4)偏小。
(1)根据控制变量法的要求,根据所探究的问题,确定需要控制的变量;
(2)为了比较两种液体的比热容,需要燃烧相同的燃料,加热不同的液体,让液体的质量相同,通过温度计的示数高低得出吸热多少,进而判断两种比热容的大小关系;
(3)燃料的热值大小不能直接测量,需要通过液体吸收热量的多少来体现燃料燃烧放出热量的多少,而液体吸收热量的多少跟液体的质量和升高的温度有关,因此为了比较热值大小要用不同的燃料,加热同一种液体,让液体的质量相同,通过温度计的示数高低得出吸热多少,进而判断热值大小;
(4)存在热散失,燃料燃烧放出的热量没有全部被液体吸收,测得的热值会偏小。
本题考查了学生对热值概念、比热容概念的了解与掌握,分析时用好控制变量法是本题的关键。
27.【答案】(1)如图所示:
(2)G;(3)C;(4)5.5
【解析】解:(1)电源电压为2节干电池,为3V,故电压表量程为0−3V;滑动变阻器采用一上一下的接法,如图:
;
(2)闭合开关前,滑动变阻器阻值调至最大,即滑片移到G端;
(3)A.若滑动变阻器断路,电流表没有示数,电压表与电源两端不相连,没有示数,故A不符合题意;
B.若滑动变阻器短路,电流表有示数,电压表与电源两端相连,也有示数,故B不符合题意;
C.若定值电阻Rx断路,电流表没有示数,电压表与电源两端相连,有示数,测量电源电压且滑片移动电压表示数不变,故C符合题意;
D.若定值电阻Rx短路,电流表有示数,电压表也被短路没有示数,故D不符合题意。
故选C;
(4)电压表的示数为2.2V,电流表示数为0.40A,由I=UR得测得的定值电阻Rx为Rx=UI=2.2V0.40A=5.5Ω。
故答案为:(1)如图;(2)G;(3)C;(4)5.5。
(1)根据电源电压和滑动变阻器的接法画图;
(2)闭合开关前,滑动变阻器阻值调至最大;
(3)根据电流表和电压表是否有示数确定电路的故障;电流表示数为零说明电路断路;根据各选项的故障进行逐一分析。
(4)根据欧姆定律求出电阻。
本题考查了实物电路图的连接和电路故障的判断、电压表的读数以及电阻的计算,是一道基础题。
28.【答案】(1)右
(2)电阻不变时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比
(3)电压
【解析】
【分析】
本题考查探究电流和电阻、电压的关系,需用控制变量法,滑动变阻器在电路中可以控制电阻两端的电压,具有非常主要的作用。
(1)实验前,为保护电路,应断开开关,应将滑动变阻器的滑片移至阻值最大处;
(2)探究电流与电压关系,应控制电阻阻值不变,改变电阻两端电压测出通过电阻的电流;分析表乙特点得出实验结论;
(3)把定值电阻10Ω换成15Ω,电阻两端的电压改变,则需调节滑动变阻器的阻值,保持电阻两端的电压不变。
【解答】
(1)为了保护电路元件,闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应该滑到阻值最大处,即右端。
(2)从图象中可以看出:电阻不变时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(3)在探究电流与电阻的关系时,必须保持电阻两端的电压不变,所以当把电阻由10 Ω换成15 Ω后,应移动滑动变阻器的滑片,保证电阻两端的电压不变。
故答案为:(1)右;(2)电阻不变时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比;(3)电压。
29.【答案】
B 将滑片向右移动,观察灯的发光情况 2 B 0.5
【解析】解:(1)额定电压为2.5V的待测小灯泡,故电压表选用小量程与灯并联,电阻约为10Ω,由欧姆定律,灯的额定电流为:
I=ULR=2.5V10Ω=0.25A,电流表选用小量程与灯串联,如下所示:
(2)电压恒为4.5V的电源,额定电压为2.5V,由串联电路电压的规律和欧姆定律,灯正常发光时变阻器的电阻:
R滑=U−ULI=4.5V−2.5V0.25A=8Ω,故选用标有“10Ω2A”的滑动变阻器B;
电路连接正确后,闭合开关,电流表有示数,则电路为通路,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将滑片向右移动,观察灯的发光情况;
(3)当滑动变阻器的滑片P移到某一位置时,观察到电压表示数如图乙所示,电压表选小量程,分度值为0.1V,电压为2V;
(4)灯在额定电压下正常发光,图中电压选用小量程,示数为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A端移动,直到电压表示数为额定电压,小灯泡正常发光,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0.2A,则小灯泡的额定功率为:
P=ULI′=2.5V×0.2A=0.5W。
故答案为:(1)如上所示;(2)B;将滑片向右移动,观察灯的发光情况;(3)2;(4)B;0.5。
(1)根据灯的额定电压为2.5V确定电压表选用小量程与灯并联,电阻约为10Ω,由欧姆定律得出灯的额定电流确定电流表选用小量程与灯串联;
(2)电压恒为4.5V的电源,额定电压为2.5V,由串联电路电压的规律和欧姆定律得出灯正常发光时变阻器的电阻确定选用的滑动变阻器;
电路连接正确后,闭合开关,电流表有示数,则电路为通路,根据小灯泡不亮,说明电路中的电流过小,据此分析;
(3)根据电压表选小量程确定分度值读数;
(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。
本题测小灯泡额定电功率,考查电路连接、器材选择、操作过程、电表读数和功率计算。
30.【答案】答:(1)根据I=PU可知,在电压一定时,大量的用电器同时使用会使电路的总功率过大,干路总电流过大,引起空气开关“跳闸”。
(2)不要同时使用大功率用电器(不要用湿手碰开关、有金属外壳的用电器要使用三脚插头等)。
【解析】(1)空调的功率很大,夏天使用空调的人很多,总功率很大,因此电流过大,如果输电导线规格不过关,会产生过多的电热,引起火灾。
(2)根据导致家庭电路电流过大的两个因素进行分析解答。
此题主要考查了引起电流过大的原因,记住家庭电路中引起电流过在的原因有两个,一个是短路,另一个是总功率过大。
31.【答案】解:(1)由图知,当开关S1闭合、S2接a时,电阻R1、R2并联接入电路,电路中电阻最小,而电压一定,由P=U2R可知,此时电功率最大,电路处于高温档;当开关S1闭合、S2接b时,电阻R1接入电路(R2被短路),电路中电阻较大,而电压一定,由P=U2R可知,此时电功率较大,电路处于中温档;
当开关S1断开、S2接b时,电阻R1、R2串联接入电路,电路中电阻最大,而电压一定,由P=U2R可知,此时电功率最小,电路处于低温档;S2接b时,R2被短路,只有R1接入电路,此时为中温档;
(2)低温档时,R1、R2串联接入电路,
由欧姆定律可得电路的总电阻:R串=UI低=220V2A=110Ω,
中温档时,电路中只有R1连入电路,
则R1的电阻:R1=UI中=220V5A=44Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
R2的电阻:R2=R串−R1=110Ω−44Ω=66Ω,
高温档时,R1、R2并联接入电路,
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,R2中的电流:
I2=UR2=220V66Ω≈3.3A,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,高温档的额定电流:
I高=I中+I2=5A+3.3A=8.3A;
(3)1min内电热水器消耗的电能:
W=603000kW⋅h=0.02kW⋅h,
此时电路的实际功率:
P=Wt=0.02kW⋅h160h=1.2kW。
答:(1)S1断开、S2接b;S1闭合、S2接b;
(2)高温挡正常工作时的额定电流为8.3A;
(3)此时电路的实际电功率是1.2kW。
【解析】(1)由P=U2R可知,当电压一定时,电阻越大、功率越小;电阻越小、功率越大;
(2)低温当时,R1、R2串联接入电路,根据欧姆定律求出电路的总电阻;中温档时,电路中只有R1连入电路,根据欧姆定律求出R1的电阻,利用电阻的串联求出R2的电阻;高温当时,R1、R2并联接入电路,根据并联电路的特点和欧姆定律求出高温档的额定电流;
(3)3000r/kW⋅h表示每消耗1kW⋅h的电能电能表的表盘就转过3000r;可求60r消耗的电能,根据公式P=Wt求出实际功率。
本题考查电流、电阻、电功及电功率的计算以及欧姆定律的应用,关键是公式及其变形的应用,还要学会从所给信息中找到有用的数据,难点是结合电路图判断高温档位、中温挡位和低温档位。
32.【答案】解:
(1)0.05m3的天然气完全燃烧放热:
Q放=Vq=0.05m3×4×107J/m3=2×106J;
(2)由题知,
Q吸=Q放×84%=2×106J×84%=1.68×106J,
由Q吸=cm△t得,水的质量为:
m=Q吸c△t=1.68×106J4.2×103J/(kg⋅℃)×50℃=8kg。
答:完全燃烧0.05m3的天然气放出的热量是2×106J;若这些热量的84%全部被水吸收,能使8kg的水温度升高50℃。
【解析】(1)已知天然气的热值和体积,可利用公式Q放=Vq计算0.05m3天然气完全燃烧放出的热量;
(2)由题知,Q吸=Q放×84%,而Q吸=cm△t,知道水温度的升高值、比热容,可求水的质量。
本题考查了学生对吸热公式Q吸=cm△t、燃料完全燃烧放热公式Q放=Vq的掌握和运用,因条件已给出,难度不大;注意温度升高(△t)与升高到(末温)的区别。
33.【答案】解:(1)灯泡的额定功率:
PL=ULIL=2V×0.2A=0.4W;
(2)因串联电路中总电压等于各分电压之和,且灯泡正常发光,
所以,滑动变阻器两端的电压:
UR=U−UL=6V−2V=4V;
因串联电路中各处的电流相等,
所以,由I=UR可得,滑动变阻器接入电路的电阻:
R=URIR=URIL=4V0.2A=20Ω;
(3)整个电路在5min内消耗的电能:
W=UIt=UILt=6V×0.2A×5×60s=360J。
答:(1)灯泡的额定功率是0.4W;
(2)此时,滑动变阻器接入电路的电阻是20Ω;
(3)整个电路在5min内消耗的电能是360J。
【解析】(1)知道灯泡的额定电压和额定电流,根据P=UI求出灯泡的额定功率;
(2)灯泡正常发光时的电压和额定电压相等,根据串联电路的电压特点求出变阻器两端的电压,根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出滑动变阻器接入电路的电阻;
(3)根据W=UIt求出整个电路在5min内消耗的电能。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式、电功公式的应用,要注意灯泡正常发光时的电压和额定电压相等。
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