2020-2021学年河北省唐山市丰南区九年级上学期期末考试物理试题(含答案与解析)
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这是一份2020-2021学年河北省唐山市丰南区九年级上学期期末考试物理试题(含答案与解析),共33页。试卷主要包含了单选题,多选题,填空题,作图题,实验题,综合题,计算题等内容,欢迎下载使用。
河北省唐山市丰南区2020-2021学年九年级(上)期末考试物理试题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.生活中很多现象与物理知识息息相关,下列说法中正确的是( )
A.固体很难压缩,说明固体分子间只存在斥力
B.内能不仅与物体的温度、分子的多少、种类、结构、状态有关,还与整个物体的机械运动情况有关
C.防疫期间,人们常常闻到消毒液的气味是扩散现象
D.单缸内燃机一个工作循环有四个冲程,如果该内燃机工作时飞轮转速为2400r/min,则该内燃机每秒钟做功40次
2.甲、乙、丙三个物体的质量关系为,当其吸收热量情况如图所示时,升高的温度关系为,则关于这三个物体,下列说法正确的是( )
A.乙的比热容最小
B.甲、乙的比热容相等
C.甲、乙的末温一定相等
D.若三个物体的温度都降低1℃,丙放出的热量最少
3.A、B是两个轻质泡沫小球,C是用毛皮摩擦过的橡胶棒,A、B、C三者之间相互作用时的场景如图所示。由此可以判断
A.小球A带正电 B.小球B带正电
C.小球B可能不带电 D.小球A可能不带电
4.西丰县在政府改造解放路时,在大通街与解放路交叉路口放置了如图所示的可移动式红绿灯,保证交通安全。下列有关说法中正确的是( )
A.红、绿灯是发光二极管,主要制造材料为超导体
B.发光二极管具有双向导电性
C.红灯与绿灯交替发光,它们连接方式为并联
D.白天,蓄电箱储能过程中,蓄电箱相当于电路中的电源
5.如图所示,已知电源电压不变,为了比较电阻和的大小,四位同学分别设计了如下的电路,其中可行的是( )
A.只有(1)(2) B.只有(2)(3)
C.只有(2)(3)(4) D.只有(1)(2)(3)
6.小明用如图所示的电路研究串联电路特点,电源电压保持不变,闭合开关S,两电表中只有一个电表有示数,将R1和R2交换位置,再次闭合开关,两电表均有示数,已知电路中除了R1、R2外,其它电路元件均完好,下列说法正确的是( )
A.可以确定,只有R1短路 B.可以确定,只有R1断路
C.可以确定,R1短路且R2断路 D.可以确定,R1断路且R2短路
7.下列用电器额定功率都相同,当它们在额定电压下工作,在相同时间内,电流产生的热量最多的是( )
A.空调 B.电热水壶 C.洗衣机 D.吸尘器
8.如图所示的电路,电源电压不变,下列关于滑片移动前后的判断正确的是(小灯泡的电阻保持不变)( )
A.若电流表示数变小,电压表示数也一定变小
B.小灯泡两端电压变化量一定和变阻器两端电压变化量相等
C.小灯泡的电功率变化量小于电压表示数变化量电流表示数变化量的乘积
D.电压表示数变化量与电流表示数变化量之比是滑动变阻器的阻值
9.甲、乙两个小灯泡上分别标有“6V 3W”和“4V 2W”字样,现在把它们按不同方式接在不同电路中(不考虑灯丝电阻的变化),下列判断错误的是
A.若把它们并联在4V电路中,乙灯正常发光
B.若把它们并联在4V电路中,甲灯比乙灯亮
C.若把它们串联在10V电路中,两灯都可以正常发光
D.若把它们串联在10V电路中,甲灯比乙灯亮
10.如图所示(甲)是某同学探究电流与电压关系的电路图,开关S闭合后,将滑动变阻器的滑片P从a端移至b端,电流表和电压表的示数变化关系如图(乙),下列说法正确的是( )
A.电阻两端电压与通过的电流成正比
B.的阻值为5Ω
C.滑动变阻器的最大阻值为5Ω
D.的最大功率为0.45W
11.如图所示,是一种亮度可以调节的小台灯,其电路如图甲所示,电源电压为24V,灯泡L的额定电压为24V,通过灯泡的电流跟其两端的电压的关系如乙图所示,则下列说法不正确的是( )
A.当灯泡正常发光时,灯丝的电阻为60Ω
B.当滑片P向左移时,电路总功率变大
C.观察乙图发现灯泡电阻在增大是因为温度的影响
D.调节滑动变阻器,使灯泡的实际功率为3.6W时,滑动变阻器连入电路电阻为30Ω
12.如图所示,电源电压为6V,定值电阻,滑动变阻器的最大阻值是50Ω,电压表接入电路的量程为,电流表接入电路的量程为,当开关S闭合,滑动变阻器滑片P由最右端向左端移动过程中,在保证电压表和电流表安全的情况下,下列说法不正确的是( )
A.当滑动变阻器接入电路的电阻为10Ω时,它的功率最大为0.9W
B.滑动变阻器两端的电压由5A减小到0V
C.电流表的示数变化范围为
D.电阻的功率变化范围为
13.如图所示,甲、乙装置中的透明容器内密封有等量的空气,所连接的U形管内的液柱可以显示空气温度的变化。小华将两套装置分别接到电压相同的电源上,来探究“电流通过导体产生热量的多少跟什么因素有关”。得出四个结论:①甲图实验装置是控制电压、通电时间一定时,探究电热与电流的关系;②乙图实验装置是控制电流、通电时间一定时,探究电热与电阻的关系;③甲图中闭合开关后,A管中液面上升较快;④乙图中闭合开关后,A管中液面上升较快。以上结论正确的是( )
A.只有①② B.只有①④ C.只有②③ D.只有③④
14.新型智能手机无线充电技术主要是应用电磁感应原理,当交变电流通过充电底座中的线圈时,线圈产生磁场,带有金属线圈的智能手机靠近该磁场就能产生电流,通过“磁生电”来实现充电.下列设备也是利用“磁生电”原理工作的是
A.动圈式话筒 B.扬声器
C.电烙铁 D.电磁起重机
15.如图所示是某科技小组设计的一种温度自动控制警装置电路图,以下说法正确的是( )
A.温度达到90℃,绿灯亮
B.自动报警器的触点类似一种开关
C.自动报警器中的电磁铁运用了电磁感应现象
D.把水银温度计换成煤油温度计同样可以工作
16.如图所示的电路中,a、b、c是三只电表(电压表或电流表),闭合开关S,标有“3V 1.5W”的灯泡L1正常发光,标有“6V 3W”的灯泡L2发光较暗.若不考虑温度对灯丝电阻的影响,下列说法正确的是
A.电表a为电流表,且示数为1A
B.电表b为电压表,且示数为3V
C.电表c为电流表,且示数为0.25A
D.闭合开关S,电路消耗的总功率为2.25W
二、多选题
17.如图所示是某家用电器的内部电路图,其中和为加热电阻,1、2、3、4分别为四个接线柱。有关电路的连接的说法正确的是( )
A.用导线连接1、3再用导线连接2、4,两电阻并联发热功率最小
B.用导线连接2、3两电阻串联发热功率最小
C.绝对不可以将接线柱3、4用导线连接,否则会造成短路
D.若将接线柱2、3用导线连接起来,再用导线连接1、4,则只有接入电路
18.如图所示为某家庭卫生间电路,电灯和电热器都在正常工作。在三线插座上刚插上洗衣机(开关未闭合)的插头时,所有用电器都停止工作,拔出洗衣机的插头后,用测电笔测试三线插座的左右两孔,氖管都发光,发现有一根熔丝熔断了。下列分析合理的是( )
A.一定是零线上的熔丝熔断了
B.断开S1、S2,再用测电笔检测三线插座的左右两孔,氖管都发光
C.只断开S1,再用测电笔检测开关S2的两个接线柱,氖管都发光
D.只断开S2,再用测电笔检测开关S1的两个接线柱,氖管都发光
19.如图甲所示电路中,为定值电阻,为滑动变阻器。图乙是该滑动变阻器滑片从一端移至另一端过程中变阻器的电功率与其电阻的关系图象。下列说法不正确的是( )
A.电源电压为3V
B.电压表的最大示数为2V
C.整个电路功率变化了0.1W
D.电流表的示数变化了0.4A
三、填空题
20.在1个标准大气压下,用一台热损失的燃气灶将初温为的水加热至沸腾,水要吸收______的热量,需要消耗______的天然气。()
21.在如图所示的电路中,电阻R0为6Ω,电源电压不变。把“6V 3W”的小灯泡接在 AB间,CD间接电流表,闭合开关S,小灯泡正常发光,则电源电压为______V,电流表的示数为______A。如果把这个小灯泡接在CD间,AB间接电压表,闭合开关S,若灯丝电阻与正常发光时相同,则电压表的示数为______V。
22.如图所示电路中,电源电压恒为9V,小灯泡标有“6V 6W”字样,滑动变阻器标有“10Ω 1A”字样。则小灯泡正常发光时的电阻是______Ω,当电压表示数为3V时,小灯泡的电功率为______W,电路的总功率为______W。(小灯泡电阻不随温度变化而变化)
23.如图所示的电路,电源电压恒为10V,小电动机内部线圈的电阻为2Ω,闭合开关S,当滑动变阻器的阻值为5Ω时,电压表的示数为8V,此时电动机正常工作,则电路中的电流为______A。通电10min电流通过电动机内部线圈产生的热量是______J,电流通过电动机做功______J。
24.小明观察到家中电能表的示数如图所示,现只接1000W的空调和200W的电视机各一台,半小时后电能表的示数将变为______,他家电能表允许用电器10min内最多消耗______J的电能。
25.家庭电路中电灯、电视、电风扇的连接方式是______(填“串联”或“并联”);带有金属外壳的电水壶用三脚插头,是为了使用时让金属外壳与______相连;家庭电路中电流过大时,空气开关自动切断电路,俗称跳闸,产生跳闸的原因可能是______。
26.酿酒坊里的发酵罐配有笨重的密封罩,为了方便操作,设计了一个杠杆和电磁铁组合系统来升降密封罩,如图所示。电磁铁的工作原理是电流的______效应,该现象最早是由丹麦物理学家奥斯特发现的。该装置通电后,电磁铁上端为______(选填“N”或“S”)极。
27.如图所示电路,电源电压保持不变。L上标有“6V 3W”字样,(灯丝电阻不随温度改变)灯泡电阻是______Ω。当只闭合开关S、S1时,电流表示数为,电压表示数为,灯消耗的电功率为;当只闭合开关S、S2时,电流表示数为,电压表示数为U2,灯消耗的电功率为。已知, ,和电流之比为______,和电阻之比为______。
四、作图题
28.如图所示,甲是一款多功能家用插座,开关断开时,指示灯、插孔和USB接口均不能使用;闭合开关,指示灯发光,插孔和USB接口可以提供电压;若指示灯损坏,不影响插孔和USB接口的使用。请在图乙中完成开关、指示灯和USB接口的连接。
29.如图所示,将一条形磁体放在小车上,并靠近螺线管,闭合开关后小车向左运动。请标出:
(1)电源左端的极性(用“+”或“﹣”表示);
(2)小磁针右端的磁极(用“N”或“S”表示);
(3)磁感线a的方向。
五、实验题
30.用图甲所示电路探究“小灯泡在不同电压下工作时的电功率是否相同”。实验室提供了如下器材:电源电压U恒为8V,滑动变阻器规格为“2A”,小灯泡的额定电压,额定功率小于1.2W,定值电阻阻值为。
实验次数
物理量
1
2
3
4
电压/V
1.0
1.5
2.0
2.5
电流/A
0.24
0.32
0.38
电功率/W
(1)正确连线后,闭合开关,移动滑片P,电流表示数为零,电压表示数接近电源电压且几乎不变。若电路中只有一处故障,可判断该故障是______;
(2)故障排除后,闭合开关,进行实验,记录的数据如下表所示。当电压表示数为2.5V时,电流表示数如图乙所示,小灯泡的额定功率为______W;
(3)分析表中数据可得出结论:小灯泡工作时,消耗的电功率随电压的增大而______;
(4)完成实验后,实验小组又想出一种测量小灯泡额定功率的方法,设计了如图丙所示的电路,所用电压表量程为“”,请将以下实验步骤补充完整;
①检查电路无误后,闭合开关S,将开关S1拨至“1”,调节滑动变阻器滑片直至电压表示数为______V;
②______;
③小灯泡的额定功率:______(用、及测得物理量符号表示),若步骤②中,在将开关拨至“2”时,不小心将滑片向右移动了少许,其他操作正确,则测出的小灯泡额定功率比真实值______(选填“偏大”或“偏小”)。
31.在“探究电流产生的热量与哪些因素有关”的实验中,提供了如图所示的实验器材,其中。
实验一:探究电流产生的热量与电阻的关系
(1)请按照图甲中的电路图将对应实物图乙连接完整;______
(2)电路中电阻丝的连接方式是为了控制______;电阻丝放出热量的多少,通过______来进行判断;
(3)闭合开关,经过一定时间,用电阻丝加热的煤油温度升高了Δt1,用电阻丝加热的煤油温度升高了Δt2,那么Δt1______Δt2(选填“大于”、“等于”或“小于”);
实验二:探究电流产生的热量与电流的关系
(4)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电路中的电流变成实验一中电流的2倍,且通电时间相同实验发现:用电阻丝(或)加热的煤油,温度升高量(或)______2Δt1(或2Δt2)(选填“大于”、“等于”或“小于”),该实验说明电流产生的热量与电流______(选填“是”或“不是”)正比例关系;
(5)如果用图乙装置比较不同物质吸热情况时,除了换用不同种类的等质量液体以外还要______。
32.在研究“磁场对通电导体(电流)有力的作用”实验中。
(1)利用图甲所示的装置研究“磁场对电流的作用”时,应在a、b之间接入______(选填“灵敏电流计”、“电源”或“灯泡”);若在a、b之间接入______(选填“灵敏电流计”、“电源”或“灯泡”)可研究“电磁感应现象”;
(2)如图乙、丙中,磁体间磁场的磁感线方向都是从磁体N极水平指向S极,且线圈所处的空间磁场强弱是恒定不变的(也称匀强磁场);
①图乙中,通电后cd段导线受磁场力的方向为竖直向下,此时,ab段导线所受磁场力的方向是竖直向上,这两个力______(选填“是”或“不是”)一对平衡力。
②图丙中的线圈可以持续转动,是在外部加装了______,该装置能使线圈由于惯性而跃过______位置时,自动改变线圈中的电流方向。
六、综合题
33.如图甲乙所示是某调温型电烤箱和简化电路图,它的工作电压为220V,R1和R2均为电烤箱中的加热元件,R2的阻值为70Ω。当只闭合S1时为低温挡,低温挡电烤箱的电功率为440W。
(1)低温挡工作时,电路中的电流是多少?(______)
(2)发热电阻R1的阻值是多少?(______)
(3)高温挡时应该闭合的开关是______,高温挡的电功率是多少?(______)
(4)小余发现傍晚用电高峰时,电烤箱内比平时温度低,他猜想是用电高峰时电压偏低所致,于是他想用电能表和秒表测量家庭电路的实际电压。傍晚用电高峰时,他关闭家里所有用电器,只让电烤箱以高温挡工作,发现在30s内电能表的转盘转了25转,电能表的铭牌如图丙所示,则用电高峰时家庭电路的实际电压为多少?(______)(不考虑电阻值随温度的变化)
七、计算题
34.如图甲所示,电源电压18V不变,灯泡L规格为“15V45W”,且灯丝电阻不随温度变化,电流表量程为“0~0.6A”和“0~3A”,电压表的量程为“0~3A”和“0~15V”,滑动变阻器的规格为“10Ω3A”和“25Ω2A”。求:
(1)小灯泡正常发光时的电阻;
(2)只闭合开关S1,电流表选取合适量程,滑动变阻器择合适的规格,可使灯泡L正常发光。当移动滑动变阻器滑片P,求流过电流表的最小电流及整个电路的最小功率;
(3)将电源调到15V,只闭合开关S2、S4,将滑片P置于中点0处(可能重新选择了电流表量程和变阻器)电流表指针指到满偏刻度的位置,将滑片P从中点移到最左端,两表示数的关系如图乙所示,通过讨论说明滑动变阻器的规格及电流表选择的量程。
参考答案
1.C
【详解】
A.固体很难压缩,说明固体分子间存在斥力,且斥力大于引力,故A错误;
B.内能是不同于机械能的另一种形式的能,内能与整个物体的机械运动情况无关,故B错误;
C.人们常常闻到消毒液的气味是分子无规则运动产生的,属于扩散现象,故C正确;
D.内燃机工作时飞轮转速为2400r/min,则该内燃机飞轮每秒钟转动40转,飞轮转动两转,对外做功一次,对外做功20次,故D错误。
故选C。
2.A
【详解】
AD.由图知可知
由可知,甲与乙相比吸收热量、质量相同,因
则甲的比热容大于乙的比热容;乙与丙相比,乙吸收的热量为丙的一半,因
,
则丙的比热容比乙的比热容大,即乙的比热容最小,若三个物体的温度都降低1℃,乙放出的热量最小,故A正确,D错误;
BC.甲、乙吸收热量相同,质量相同,但温度变化量不同,故比热容不相等,由于初温未知,则末温无法计算,故BC错误。
故选A。
3.D
【详解】
A.经毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,具有吸引轻小物体的特性,故A球可能不带电,故A选项不符合题意;
B.经毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,接触B球,与B球发生排斥现象,故B球带负电,故B选项不符合题意;
C.小球B一定带负电,故C选项错误;
D.小球A可能带正电,相互吸引,也可能不带电,故D选项正确。
故选D。
4.C
【详解】
A.红、绿灯是发光二极管,主要制造材料为半导体,故A错误;
B.发光二极管是由半导体制成的,具有单向导电性,故B错误;
C.红灯与绿灯交替发光,它们互不影响,所以是并联的,故C正确;
D.对蓄电池充电时,蓄电池消耗了电能,因此相当于电路中的用电器,故D错误。
故选C。
5.D
【详解】
(1)两个电阻串联,电压表V1测量电阻串联的总电压,电压表V2测量电阻R1两端的电压,根据串联电路电压的规律,电阻R2两端的电压等于电压表V1和V2的示数之差,这样就可以得到两个电阻两端的电压,根据电压的大小就可以比较电阻的大小,故(1)符合题意。
(2)两个电阻串联,两个电压表分别测量两个电阻两端的电压,根据电压的大小就可以比较出电阻的大小,故(2)符合题意。
(3)由电路图可知,闭合S1、S2时,电路为R1的简单电路,电流表测电路中的电流,根据欧姆定律表示出电源的电压;闭合S1、断开S2时,两电阻串联,电流表测电路中的电流,根据电阻的串联和欧姆定律表示出电源的电压,利用电源的电压不变建立等式,通过比较电压之间的关系得出电阻的大小关系,故(3)符合题意。
(4)由电路图可知,开关S闭合时,两电阻并联,电压表测电源两端的电压,电流表测量干路电流,只能测出电路的总电阻,不能求出或测出电阻R1、R2的阻值,因此无法比较两电阻阻值的大小,故(4)不符合题意。
故选D。
6.A
【详解】
A.由电路图可知两个电阻串联,只有R1短路时,图示接法电压表短路无示数,电流表有示数;将R1和R2交换位置后,两表均有示数,故A正确;
B.只有R1断路时,图示接法电压表串联在电路中有示数,电流表无示数;将R1和R2交换位置后电路断路,两表均无示数,故B错误;
C.R1短路且R2断路时,图示接法为断路,两表均无示数,故C错误;
D.R1断路且R2短路时,图示接法电压表串联在电路中有示数,电流表无示数;将R1和R2交换位置后电路断路,两表均无示数,故D错误。
故选A。
7.B
【详解】
空调、洗衣机和吸尘器工作时,电流做功主要将电能转化为机械能,而电热水壶是利用电流的热效应工作的,其电能绝大部分转化为内能,所以额定功率相同的以上四种用电器正常工作时,电流产生热量最多的是电热水壶,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
8.B
【详解】
A.由电路图知,变阻器R和灯泡L串联在电路中,电压表测变阻器两端的电压,若要电流表的示数变小,应让变阻器接入电路的阻值变大,据串联电路的分压特点知,此时变阻器两端的电压变大,即电压表的示数变大,故A错误;
BD.据串联电路的特点:各用电器两端的电压之和等于电源电压,而电源电压保持不变,那么小灯泡两端的电压变化量一定等于变阻器两端电压的变化量,则∆U与∆I之比是小灯泡的阻值,故B正确,D错误;
C.当滑动变阻器滑片移动前后,根据P=I2R可知灯泡的功率变化量
∆PL=(I22-I12)RL
设电源电压为U,则
∆U⋅∆I=(I2RL-I1RL)(I2-I1)=(I2-I1)2RL
所以
∆PL>∆U⋅∆I
故C错误。
故选B。
9.B
【详解】
由P=UI可得,两灯泡的额定电流分别为:
;
两灯泡的电阻分别为:
;
AB.两灯泡并联在4V电路中时,因并联电路中各支路两端的电压相等,只有乙灯泡能正常发光,其实际功率为P乙实=P乙=2W;甲灯泡不能正常发光,其实际功率为:
,
所以乙灯比甲灯亮,故A正确,B错误;
CD.两灯泡串联在10V电路时,两灯的总电阻为:
R=R甲+R乙=12Ω+8Ω=20Ω,
此时电路中的电流为:
,
此时的电流与两灯泡的额定电流相等,所以,两灯泡可以同时正常发光;此时两灯实际功率都等于各自的额定功率,因为P甲>P乙,所以甲灯较亮,故C、D正确.
10.B
【详解】
A.由图甲知,变阻器与电阻串联,电流表测整个电路的电流,电压表测电阻两端的电压,由图乙知,电流随电压的变化图像为正比例函数图像,所以通过电阻的电流与两端的电压成正比;因电压是产生电流的原因,所以不能说电阻两端电压与通过的电流成正比,故A错误;
B.由图乙知,当P位于b端时,电路中只有电阻接入电路,则电源电压为3V,电路中最大电流为0.6A,故的阻值为
故B正确;
C.由图乙知,当P位于a端时,变阻器接入电路的阻值最大,分得的电压为0.5V,电路中的电流为0.1A,则变阻器的最大值为
故C错误;
D.当P位于b端时,电路中只有接入电路,此时通过的电流最大,则的功率最大,其值为
故D错误。
故选B。
11.D
【详解】
A.结合题意及图乙知,灯泡正常发光时,通过灯泡的电流为0.4A,则此时灯泡的电阻
故A正确,不符合题意;
B.由图甲知,滑动变阻器R和灯泡L串联在电路中,当滑片P向左移动时,变阻器接入电路的电阻变小,通过电路的电流变大,据P=UI知,此过程电路的总功率变大,故B正确,不符合题意;
C.由图乙知,随着电压的增大,灯泡的灯丝的温度会升高,而其电阻也会随之增大,所以灯泡电阻增大是因为受到温度的影响,故C正确,不符合题意;
D.由图乙知,当灯泡的实际功率为3.6W时,灯泡两端的电压为12V,通过电路的电流为0.3A,此时变阻器两端的电压
U1=U-UL=24V-12V=12V
则变阻器接入电路的电阻
故D错误,符合题意。
故选D。
12.B
【详解】
由电路图可知,电阻和变阻器串联,电压表测两端的电压,电流表测整个电路中的电流。
A.当变阻器接入电路的阻值为10Ω时,根据串联电路的特点可知,总电阻为
电路中的电流为
则变阻器的功率为
故A正确,不符合题意;
BC.当开关S闭合,变阻器的滑片P在右端时,电路的总电阻为
电路中的电流为
电压表的示数为
因电压表接入电路的量程为0~3V,所以电压表的最大示数为3V,此时电路中的电流最大为
故在保证电压表和电流表安全的情况下,电流表的示数变化范围是0.1A~0.3A,故C正确,不符合题意;电压表的示数变化范围是1V~3V,根据串联电路电压的规律可知:变阻器的两端电压由
减小到
故B错误,符合题意;
D.根据电流表的示数变化范围,利用可知,电阻消耗的最小功率为
最大功率为
故电阻的功率变化范围为,故D正确,不符合题意。
故选B。
13.C
【详解】
①由图甲知,右侧两个电阻5Ω的电阻并联,然后与左侧5Ω的电阻串联,根据电路的特点可知,通过左侧容器内电阻的电流大于右侧容器内电阻的电流,则甲实验是控制电阻和通电时间相同,探究电热与电流的关系,故①错误;
②由图乙知,两电阻串联,且电阻的阻值不等,则乙实验是控制电流和通电时间相同,探究电热与电阻的关系,故②正确;
③甲图中闭合开关后,通过左侧容器内电阻的电流大于右侧容器内电阻的电流,由可知,左侧电阻丝产生的热量多,A管中液面上升较快,故③正确;
④乙图中闭合开关后,通过两电阻的电流相等,因右侧电阻大于左侧电阻,由可知,右侧电阻丝产生的热量多,B管中液面上升较快,故④错误。
故选C。
14.A
【详解】
从题意中知道,手机中的线圈,能将底座产生的变化的磁场转化为电流给手机电池充电,是利用电磁感应原理工作的.
A. 动圈式话筒是利用闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动能够产生感应电流,是电磁感应现象,故A符合题意;
B. 扬声器是利用通电导体受到磁场力的作用工作的,故B不符合题意;
C. 电烙铁是利用电流的热效应工作的,故C不符合题意;
D. 电磁起重机是利用电流的磁效应工作的,故D不符合题意.
15.B
【详解】
A.温度达到90℃,控制电路接通,线圈有磁性,吸下衔铁,此时红灯亮,电铃响,故A错误;
B.自动报警器的触点类似一种开关,可以控制电路的通断,故B正确;
C.自动报警器中的电磁铁运用了电流的磁效应,故C错误;
D.煤油属于绝缘体,所以把水银温度计换成煤油温度计不能工作,故D错误。
故选B。
16.D
【详解】
由P=UI可得,两灯泡正常发光时的电流分别为:
I10.5A,I20.5A,
由I可得,灯泡L2的电阻:
R212Ω;
因灯泡L1正常发光,灯泡L2发光但较暗,
所以,通过L1、L2的电流不相等,L1与L2应并联,
则a一定是电流表,b是相当于导线的电流表,c是相当于开路的电压表,故B错误;
此时电流表a测干路电流,电流表b测L2支路的电流,电压表c测电源的电压,
因并联电路中各支路两端的电压相等,且灯泡L1正常发光,
所以,电源的电压U=U1=3V,即电压表c的示数为3V,故C错误;
此时通过R2的电流:
I2′0.25A,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,干路电流表a的示数:
I=I1+I2′=0.5A+0.25A=0.75A,故A错误;
电路消耗的总功率:
P=UI=3V×0.75A=2.25W,故D正确.
17.BC
【详解】
A.用导线连接1、3再用导线连接2、4,两电阻并联,总电阻最小,由知,在电压一定时,电阻越小,功率越大,所以发热功率最大,故A错误;
B.用导线连接2、3,两电阻串联,总电阻最大,由知,在电压一定时,电阻越大,功率越小,所以发热功率最小,故B正确;
C.接线柱3、4用导线连接,电流不经过用电器,造成短路,故C正确;
D.若将接线柱2、3用导线连接起来,再用导线连接1、4,被短路,只有接入电路,故D错误。
故选BC。
18.ACD
【详解】
A.在插上洗衣机(开关未闭合)的插头前,电灯和电热器都在正常工作,在插上洗衣机(开关未闭合)的插头,所有用电器都停止工作,说明电路中干路上有断路,测电笔测试插座的两孔,氖管都发光,说明两孔与火线是连通的,故只可能是零线断了,故A符合题意;
B.断开S1、S2,再用测电笔检测三线插座的左右两孔,只有右孔与火线相连,氖管发光,左孔与火线不相连,氖管不会发光,故B不符合题意;
C.只断开S1,开关S2的上下接线柱都与火线相连,测电笔的氖管发光,故C符合题意;
D.只断开S2,开关S1的上下接线柱都与火线相连,测电笔的氖管发光,故D符合题意。
故选ACD。
19.ABC
【详解】
A.由图可知,当滑动变阻器电阻为10Ω时,变阻器的功率为0.9W,此时电路中的电流为
电源电压为
①
当滑动变阻器电阻为20Ω时,变阻器的功率为0.8W,此时电路中的电流为
电源电压为
②
电源电压保持不变,由①②式可知
解得
带入①式可得
故A错误,A符合题意;
B.滑动变阻器的电阻越大,电压表的示数越大,由图乙可知,滑动变阻器的最大电阻为20Ω,此时电压表的示数为
即电压表的最大示数为4V,故B错误,B符合题意;
CD.滑动变阻器阻值最小时,电路中电流最大,电路电功率也最大,电路中的最大电流为
电路的最大功率为
滑动变阻器阻值最大时,电路中电流最小,电路电功率也最小,电路中的最小电流为
电路的最大功率为
所以电流表的示数变化为
整个电路功率变化为
故C错误,C符合题意,D正确,D不符合题意。
故选ABC。
20. 0.032
【详解】
[1]在一个标准大气压下水的沸点为,将初温为的水加热至沸腾,水吸收的热量为
[2]天然气灶热损失,即其热效率为,由可得,天然气燃烧需放出的热量为
由得,需要消耗天然气的体积为
21.6 1.5 2
【详解】
[1]灯泡接在AB之间,电路为并联电路,此时小灯泡正常发光,所以电压为灯泡的额定电压 6V。
[2]电流表接在CD之间,测量干路电流,其中R0的电流
小灯泡的电流为
所以干路电流
电流表的示数为1.5A。
[3]改换电路后小灯泡和电阻R0串联,电压表测量R0两端的电压,小灯泡的电阻
串联分压可得
并且
由此可得,电压表的示数为2V。
22.6 1.5 4.5
【详解】
[1]小灯泡正常发光时的电阻为
[2]当电压表示数为3V时,小灯泡的电功率为
[3]由图知,灯与变阻器串联,电流表测整个电路的电流,电压表测灯两端的电压。当电压表示数为3V时,通过灯和变阻器的电流为
电路的总功率为
23.0.4 192 1920
【详解】
[1]由图知,R与M串联,电压表测M两端电压,电流表测电路中电流,由串联电路的电压特点可得,R两端电压
电路中电流
[2]通电10min电流通过电动机内部线圈产生的热量
[3]电流通过电动机做功
24.1124.0
【详解】
[1]只接1000W的空调和200W的电视机各一台,半小时消耗的电能为
电能表的示数将变为
[2]他家电能表允许用电器10min内最多消耗
25.并联 大地 短路或用电器的总功率过大
【详解】
[1]家庭电路中电灯、电视、电风扇在工作时互不影响,所以它们是并联连接的。
[2]带有金属外壳的电水壶用三脚插头,是为了使用时让金属外壳与大地相连,避免其金属外壳漏电时发生触电事故。
[3]短路、用电器的总电功率过大,都会造成家庭电路中电流过大、空气开关跳闸。
26.磁 N
【详解】
[1][2]电磁铁的工作原理是电流的磁效应,该现象最早是奥斯特发现的。由图看出,电流从电磁铁上端流入,依据安培定则,四指顺着电流方向,大拇指应向上,所以上端为N极。
27.12 2:1 1:3
【详解】
[1]L上标有“6V 3W”字样,灯泡电阻是
[2]灯泡电阻不变,由可知
即。
[3]由可知,和电阻之比为
即。
28.
【详解】
由题知,开关断开时,指示灯、插孔和USB接口均不能使用;闭合开关,指示灯发光,插孔和USB接口可以提供电压;若指示灯损坏,不影响插孔和USB接口的使用;这说明开关同时控制指示灯、插孔和USB接口,开关应该在干路上,且开关应与火线连接,在断开开关时能切断火线,使用更安全;指示灯损坏,开关闭合时插孔和USB接口也能正常通电,说明插孔和USB接口之间是并联的;故接法如图(图见答案)所示。
29.
【分析】
先根据小车向左运动判断出磁极间的相互作用(同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引)判断螺线管的NS极,据安培定则分析即可解决。
【详解】
根据开关闭合,发现小车向左运动,由异名磁极相互吸引可确定螺线管的右端为N极,左端是S极;磁感线是从N极到S极的;磁感线是从N极出来回到S极的,小磁针N极的指向为磁感线的方向,故小磁针的右端为S极;由安培定则可知,螺线管右端为N极,左端为S极,故可知电流从左端流入,右端流出,故电源的左端是正极,如图:
30.小灯泡开路 1.05 增大 5.5 滑片不动,再将开关拨至,读出电压表示数为 偏小
【详解】
(1)[1]正确连线后,闭合开关,移动滑片P,电流表示数为零,电路可能断路,电压表示数接近电源电压且几乎不变,电压表与电源连通,若电路中只有一处故障,可判断该故障是小灯泡开路。
(2)[2]当电压表示数为2.5V时,电流表示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流为0.42A,小灯泡的额定功率为
(3)[3]分析表中数据可知,通过灯的电流随电压的增大而变大,根据,灯的功率也增大,故得出结论:小灯泡工作时,消耗的电功率随电压的增大而增大。
(4)①[4]检查电路无误后,闭合开关S,将开关拨至“1”,调节滑动变阻器滑片直至电压表示数为。
②[5]滑片不动,再将开关拨至,读出电压表示数为。
③[6][7]在①中,由串联电路电压的规律,灯的电压为
所以灯正常发光;在②中,电压表测定值电阻的电压,电路连接关系没有变,各电阻大小和电压大小不变,由欧姆定律,灯的额定电流为
小灯泡的额定功率
将开关拨至“2”,滑片向右移动稍许,滑动变阻器接入电路的阻值变大,根据串联分压知识可知,滑动变阻器两端的电压变大,定值电阻两端的电压变小,根据
可知,测出的小灯泡的额定功率比真实值偏小。
31. 电流相同 温度计示数变化 大于 大于 不是 换相同的电阻丝加热
【详解】
(1)[1]根据图甲,将两电阻丝串联,变阻器左下接线柱连入电路中,如下图所示:
(2)[2]两个电阻丝串联,电路中电阻丝的连接方式是为了控制电流相等。
[3]根据转换法,电阻丝放出热量的多少,是通过温度计的示数变化来进行判断的。
(3)[4]闭合开关,因电流和通电时间相同,因为
R1>R2
R1产生的热量较多,所以
Δt1>Δt2
(4)[5][6]闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电路中的电流变成实验一中电流的2倍,且通电时间相同,根据Q=I2Rt可知,电阻丝产生的热量是原来的4倍;由可知,用电阻丝R1(或R2)加热的煤油,温度升高量Δt 1′(或Δt 2′)大于2Δt 1(或2Δt 2),该实验说明电流产生的热量与电流不成正比例关系。
(5)[7]比较不同物质吸热情况时,需要用不同种类的等质量液体和相同的加热器,即换相同的电阻丝加热。
32.电源 灵敏电流计 不是 换向器 平衡
【详解】
(1)[1]甲图若要探究“磁场对电流的作用”,则电路还需要电源,故a、b之间应接入电源。
[2]甲图若要探究“电磁感应现象”,则还需要灵敏电流计,用于判断是否产生了感应电流,故a、b之间应接入灵敏电流计。
(2)①[3]通电后cd段导线与ab段导线受到的力不在一条直线上,故这两个力不是平衡力。
②[4][5]线圈转过平衡位置后,受力方向改变,为使其能持续转动,需要在转过平衡位置后改变电流方向,故图丙中的线圈可以持续转动,是在外部加装了换向器,该装置能使线圈由于惯性而跃过平衡位置时,自动改变线圈中的电流方向。
33.2A 40Ω S1、S2 1210W 200V
【详解】
(1)[1]只闭合S1时为低温挡,电功率为440W,由P=UI可得电路中的电流
(2)[2]只闭合S1时,R1与R2串联,电烤箱处于低温挡,由可得,电路的总电阻
所以,电阻R1的阻值
(3)[3][4]闭合开关S1、S2,只有电阻R1的简单电路,电路的总电阻较小,由P=可知电路的功率较大,处于高温档。高温挡的电功率
(4)[5]电能表的表盘转25转,电流通过电烤箱做的电功
电烤箱的实际电功率为
实际电压为
34.(1)5Ω;(2)1.2A;21.6W;(3)“25Ω2A”;“0~0.6A”
【详解】
解:(1)小灯泡正常发光时的电阻
(2)只闭合开关时,等效电路图如下图所示
灯泡正常发光时,通过的电流
则滑动变阻器R的规格为“” ,当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,流过电流表的示数最小,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,流过电流表的最小示数
电路的最小功率
(3)只闭合开关,将滑片P置于中点O处,等效电路图如下图所示
滑片P移到最左端A时,两端的电压等于电源的电压15V,由图乙可知,横坐标每个小格代表的电压为
则P在中点O时的电压
此时电流表指计指到满偏刻度的位置,其示数为2A或0.4A,电流表的示数为时,变阻器的最大阻值
与题意不符,当电流表的示数为时,变阻器的最大阻值
符合题意,所以,所用变阻器的规格为“”,电流表的量程为“0~0.6A”。
答:(1)小灯泡的电阻是;
(2)只闭合开关,移动滑片P,可使灯泡L正常发光,流过电流表的最小电流是,电路的总功率为;
(3)滑动变阻器选择“”电流表选择“0~0.6A”量程。
相关试卷
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