2021-2022学年广东省佛山市中山市纪念中学九年级(上)期末物理试卷(含详细答案解析)
展开
这是一份2021-2022学年广东省佛山市中山市纪念中学九年级(上)期末物理试卷(含详细答案解析),共26页。试卷主要包含了7V,【答案】B,【答案】C,【答案】A,【答案】L2断路 3等内容,欢迎下载使用。
2021-2022学年广东省佛山市中山市纪念中学九年级(上)期末物理试卷
1. 学校饭堂营养又美味的午餐都是由食堂厨师用心制作而成,以下说法不正确的是( )
A. 炒菜时加盐,菜很快“入味”,说明温度越高分子扩散越快
B. 炒菜时主要是通过热传递的方式增大菜的内能的
C. 热的饭菜从打饭窗口端到餐桌的过程,会不断向空气中释放热量,内能会减小
D. 我们不敢大口喝热气腾腾的汤,是因为汤含有的热量较多
2. 下列说法正确的是( )
A. 冠状病毒的传播是扩散现象
B. 即使煤炭没有完全燃烧,其热值也不会改变
C. 一个物体的内能增加了,一定是它吸收了热量
D. 因为沙石的比热容比水小,所以吸收相同的热量,沙石比水升温快
3. 以下一些生活中常见的物理量,你认为不符合实际的是( )
A. 我国家庭电路的电压是220V左右 B. 周围人们常用的手机电池的电压约3.7V
C. 家用电冰箱工作时的电流约为5A D. 空调工作时的电功率约为1000W
4. 如图甲所示家庭电路中,保险丝断了,电工师傅在保险丝两端并联上一个灯泡L0,如图乙所示按下面的顺序进行检测:①只闭合S1,灯L1、L0微亮;②断开S1,闭合S2,灯L2不亮、L0亮;若电路中只有一处故障,则是( )
A. 灯L2短路 B. 灯L1所在支路开路
C. c、d两点间开路 D. c点左侧的零线开路
5. 如图所示的电路中,电源电压为6V,灯L上标有“4V0.5A”且灯泡的电压随电流变化的图像如图乙所示,滑动变阻器上标有“20Ω1A”的字样,闭合开关,当滑片P移到中点时,下列说法正确的是( )
A. 此时灯L的电阻为8Ω
B. 此时电路消耗的电功率为3W
C. 此时灯L与滑动变阻器消耗的电功率之比为1:2
D. 此时电路1min消耗的电能为180J
6. 2020年11月,国务院办公厅印发《新能源汽车产业发展规划》,提出新能源汽车发展战略计划。如图是新能源汽车的充电桩,下列有关说法符合安全用电的是( )
A. 每个充电桩在安装时都要装漏电保护器
B. 安装充电桩时,不连接地线也可以
C. 万一有充电桩起火,应迅速浇水扑灭
D. 有经验的电工在安装充电桩时不必断开电源
7. 对下列现象的描述不合理的是( )
A. 甲:奥斯特实验说明通电导体周围存在磁场
B. 乙:闭合开关后小磁针静止后会指向如图所示的位置
C. 丙:利用这个装置可以探究“电磁感应”现象
D. 丁:电流相同,电磁铁的磁性随线圈匝数增加而增强
8. 疫情防控期间,我们经常用酒精来消毒,瓶内的酒精消毒液喷到被消毒的物体表面,过不了一会儿就消失了,而我们依然能在附近闻到刺鼻的酒精味,这表明分子______。我们在日常生活中使用的毛巾、餐具之类的物品要进行高温消毒,这是利用______的方式改变了物体的内能。早餐时我们经常喝牛奶来补充能量,一盒标有“能量:328kJ/100mL”的牛奶,其中“能量”的含义跟______(选填“内能”、“热量”或“热值”)相似。
9. 如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S后,两灯均发光(设灯丝电阻不变),电压表示数为U,过一段时间后,突然两灯均熄灭,且有一个电表的示数变大,已知两灯中仅有一个出现了故障。请你判断故障情况是______ ;若此时电压表是示数为4U,则小灯泡L1、L2的电阻之比为______ ;排除故障后,将小灯泡L1、L2的位置互换,则示数一定不发生变化的是______ 表(选填“电流”、“电压”或“电流和电压”)。
10. 如图所示是小明家的电能表,电能表上的一个数据看不清楚,计数器记录了他家月初、月末的耗电示数,则这个月他家总共消耗的电能为______kW⋅h,他家里同时使用的用电器总功率不得超过______ W。若电路中只有一个电热水壶工作3min,观察到电能表的指示灯闪烁了100次,该热水壶的电功率为1250W,这个电能表看不清楚的数据应该标的是______imp/(kW⋅h)。
11. 充电宝是可以直接给移动设备充电且自身具有储电单元的便携式装置,也叫移动电源。某品牌上的部分信息如表所示,该充电宝的输入功率是______;若给已用完电的该充电宝5小时,再用该充电宝给一只额定功率是5W的小风扇供电并使它正常工作,小风扇电动机线圈的电阻是1Ω,充电宝的输出电流为1000mA,那么,小风扇电动机线圈上消耗的电热功率是______,此时的充电宝能给该小风扇供电______小时。(已知该充电宝能量转化效率为70%,即输出的电能量只有输入电能量的70%)
型号
V8
电池容量
8000mAh
输入
5V−1500mA
输出
5V−1000mA
12. 《论衡》中记载:“司南之杓,投之于地,其柢指南”,如图,“柢”即握柄,是磁体的______极。发现电磁感应现象的科学家是______,其中发电机和______(选填“动圈式话筒”或“扬声器”)等是利用电磁感应原理制做的。
13. 有“220V 40W”的灯泡甲和“220V 100W”的灯泡乙,并联在220V的家庭电路中,较亮的是______(选填“灯泡甲”或者“灯泡乙”)。如图所示电路中,电源电压保持不变,闭合开关S后,将滑动变阻器R2的滑片P向左移动,在此过程中,电压表V1示数______(选填“变大”或“不变”或“变小”)。甲、乙两滑动变阻器铭牌上分别标着“10Ω0.5A”、“20Ω1A”,将甲、乙滑动变阻器并联接在同一电源上,为了电路安全,电源电压最大值为______ V。
14. 金属锡的原子核带有50个正电荷,它的核外电子总共带有______库仑的电荷。广珠轻轨是连通广州、佛山、珠海、中山和江门等珠三角地区的主轴线之一,轻轨列车的动力是由______(选“汽油机”或“柴油机”或“电动机”或“空气喷气发动机”或“火箭喷气发动机”)提供的。在生活中要注意用电安全,牢记安全用电原则:不接触______,不靠近高压带电体。
15. 在如图所示的电路中,有两根导线尚未连接,请用笔画线代替导线补上,补上后要求:
①L1与L2并联,电流表测通过L2的电流;
②开关S同时控制L1与L2。
16. 小林同学在家庭电路中安装一只螺丝口灯泡和一个三孔插座,要求开关只控制灯泡,部分导线已连接,如图所示,请你只添加三根导线帮小林完成安装。
17. 如图所示是消防应急灯的电路图,其中少连了一根导线,工作原理是:外部电路为220V交流电,当其正常时,两盏标有“6V”灯泡不发光;外部电路停电时,两盏标有“6V”灯泡发光,试完成电路连接。
18. 如图所示,甲、乙、丙三图中的装置完全相同。燃料的质量都是10g,烧杯内的液体质量和初温也相同。
(1)比较不同燃料的热值,应选择______两图进行实验,燃料完全燃烧放出的热量,是通过______来反映的(选“温度计上升示数”或“加热时间”);
(2)比较不同物质吸热升温的特点:
①应选择______两图进行实验;需要的测量器材如图所示:还需秒表和______
②不同物质吸热的多少是通过______来反映的(选填“温度计示数”或“加热时间”);
③若液体B的比热容是4.0×103J/(kg⋅℃),液体A的比热容是______J/(kg⋅℃)。
19. 在探究影响导体电阻大小的因素时,小明作出了如下猜想:导体的电阻可能与①导体的长度有关;②导体的横截面积有关;③导体的材料有关。实验室提供了4根电阻丝,其规格、材料如表所示,小明设计的探究电路如图所示,a、b两点接电阻丝。
编号
材料
长度/m
横截面积/mm2
A
镍铬合金
0.5
0.5
B
镍铬合金
1.0
0.5
C
镍铬合金
0.5
1.0
D
锰钢合金
0.5
0.5
(1)小明在连接电路时发现电路中还缺少一个重要元件:______。
(2)小明连接好电路后进行实验,该实验中是通过观察______来判断a、b两点间接入导体的电阻大小,这过程中应用的物理研究方法叫______。
(3)为了验证上述猜想①,应选用编号为______(填编号)的两根电阻丝进行实验,如果选用编号为A、C的电阻丝进行实验,是为了验证猜想______。另有甲、乙两位同学分别对小明的电路做了如下改进:甲把灯泡更换为电流表,乙在原电路中串联接入电流表:你认为______同学的改进更好一些,理由是______。
(4)近几年,我国城乡许多地区进行了输电线路的改造,将原来细的铝质输电线换成较粗的铝质输电线,输电线的电阻______(选填“增大”或“减小”),减小电能损失。家庭装修中遇到导线不够长时,有的装修师傅把两根导线连接起来使用,但这样有安全隐患,这是因为与别处相比,连接处接触电阻较______(选填“大”或“小”),比别处更容易发热,加速老化。
20. 小亮在“探究小灯泡电阻”的实验中,所用小灯泡正常发光时的电压为3V,电阻约为1Ω。小亮的实验过程如下:
(1)按图1甲正确连接电路后,闭合开关,发现小灯泡不亮,但电流表和电压表均有示数,接下来他应进行的操作是______。
(2)实验中小亮设计的实验记录表格如下表。请你找出表格中的问题:______。
(3)小亮又根据实验数据绘制成了如图1乙所示的U−I图象。根据该图象提供的信息,可计算出小灯泡正常发光时的电阻是______Ω。分析图象可得出结论:______。
实验次数
电压/V
电流/A
电阻/Ω
电阻平均值/Ω
1
2
3
(4)做完“伏安法测电阻”实验后,老师向同学们提出问题一:“如果实验中发现电压表已经损坏,那么能否借助一个稳压电源、一个已知阻值的电阻,加上桌面上原有仪器,测出一个未知电阻R的阻值呢?要求:①可以增加导线和开关;②电路连接好后不能改变元件的位置。”同学们积极思考,热烈讨论,提出了如图2所示方案,请你分析一下,其中可行的是______。
(5)问题二:关于“探究电流跟电阻的关系”和“伏安法测量电阻”两个实验,下列说法中正确的是______。
A.两个实验所采用的研究方法是相同的
B.两个实验多次测量的目的是相同的
C.两个实验的电路在课本中是相同的
D.两个实验中使用滑动变阻器的目的都是为了控制电阻两端电压不变
21. 一辆汽车为某高速公路做通车测试。汽车以120km/h的速度匀速通过60km的水平路段,消耗汽油3kg,发动机的效率是30%。求:(汽油的热值q=4.6×107J/kg)
(1)汽油完全燃烧释放的能量;
(2)汽车牵引力做功的功率;
(3)汽车受到的阻力大小。
22. 如图甲所示,是小华的爷爷购买的一台电热足浴器内部等效电路图,R1和R2均为电热丝,其中R1的阻值是171.6Ω,R1>R2,该足浴器有低温、中温和高温挡3个挡位。说明书因为污染无法看清加热功率,关闭家中所有用电器,在足浴器中装入4kg、初温为25℃的水,用高温挡加热到34℃时,发现图乙所示电能表的转盘转过150转,共用时3min,若家庭电路中此时电压为220V。[c水=4.2×103J/(kg⋅℃)]
(1)电热足浴器中开关S0闭合、S接2时,电热足浴器处于______(选填“低温”“高温”或“中温”)挡位工作。
(2)求该足浴器高温挡的额定功率和加热效率;
(3)求该足浴器低温挡正常工作时电路中的电流。
23. 如图甲所示为四缸发动机,其工作原理:内燃机通过连杆把四个相同汽缸的活塞连在一根曲轴上,并使各汽缸的做功过程错开,飞轮转动的每半周里,都有一个汽缸在做功,其他三个汽缸分别在做吸气、压缩和排气工作。
(1)某汽缸在某时刻的状态如图乙所示,这是______冲程,这个冲程将______能转化为______能。
(2)小锦同学阅读了某牌号汽车发动机的说明书后,将内燃机的能量流向制成如图丙所示的图表,请根据给出的信息,计算该内燃机输出的有用功为燃料释放热量的______%。
(3)某台四缸发动机,其输出功率随转速变化如图丁所示,转速表示每分钟曲轴或飞轮所转的周数,当发动机的转速为3000r/min时,该发动机在1s内做功______ J;在每个做功冲程里,发动机做功W=______J。
24. 如图所示是探究“电流产生的热量与哪些因素有关”的装置。甲乙两图的密闭容器中都装有等量的空气。
(1)图甲装置可研究电流产生的热量与______ 的关系;
(2)图乙两密闭容器中的电阻丝阻值相等,在其中一容器外部并联一个阻值相等的电阻e。若两侧U形管液面高度变化相同,则故障可能是______ 。排除故障后通电相同时间,发现左侧U形管内液面高度变化明显,这表明:在电阻和通电时间相同的情况下,通过导体的______ 越大,产生的热量越多;
(3)为了使乙实验中两侧U形管液面高度差更明显,可将空气盒外电阻换成______ (选填“大于”或“小于”)5Ω的电阻;
(4)若图甲和图乙中两套装置的电源电压相同,在相同时间内,b和c两电阻产生的热量之比为______ ;
(5)生活中我们经常见到“电炉丝热得发红,而与它相连的导线却不热”这一现象,可用上面图______ 的实验结论来解释。
25. 冬季,汽车后风窗玻璃上常会形成一层薄霜,导致驾驶员无法准确观察后方情况。为保障行车安全,后风窗玻璃装有加热除霜电路。如图甲所示,是某同学设计的模拟汽车后风窗玻璃加热电路,它由控制电路和受控电路组成。控制电路中S接“手动”时,电磁铁A通电吸引衔铁,使触点D、E接触、受控电路中电热丝R2工作,对玻璃均匀加热。S接“自动”时,加热过程中,玻璃温度升高至45℃时,触点D、E恰好脱开,此时控制电路中通过的电流为0.02A.电路中U1=6V,U2=12V,R0=150Ω,R2=0.8Ω,R1为固定在玻璃内的热敏电阻,其温度始终与玻璃温度相同,阻值随温度升高而增大。若电热丝R2所产生的热量完全被玻璃吸收,玻璃质量为9kg,玻璃比热容为0.8×103J/(kg⋅℃)。电磁铁A线圈的电阻忽略不计。
(1)开关S接“手动”:
①电磁铁A通电时具有磁性,此现象称为电流的______效应,A的上端是______极。
②将玻璃从−5℃加热至45℃.所需的时间是多少?
(2)开关S接“自动”。玻璃的温度为15℃和45℃时,控制电路的功率相差了0.03W,则15℃时热敏电阻R1的阻值为______Ω。
(3)汽车后风窗玻璃上的电热丝R2是通过丝网印刷的方式将专用的导电银浆印刷到玻璃的表面烧结制成,如图乙所示,在电压U2不变的情况下,为增大电热丝R2的加热功率,请从银浆线的厚度,条数、粗细等方面,提出一种改进措施______。
答案和解析
1.【答案】D
【解析】解:A、炒菜时加盐,菜很快“入味”,说明物体温度越高,分子运动越剧烈,扩散越快,故A正确;
B、厨师炒菜时,用锅铲不停翻炒是为了使菜受热均匀,菜会从烧热的铁锅中吸收热量,是通过热传递的方式增大内能,故B正确;
C、饭菜从打饭处端到餐桌的过程,饭菜与空气之间发生热传递,会不断向空气中释放热量,内能会减小,故C正确;
D、我们不敢大口地喝热气腾腾的汤,是因为热汤的温度高;热量是一个过程量,不能说物体含有多少热量,故D错误。
故选:D。
(1)分子的无规则运动与温度有关,温度越高,分子运动越快;
(2)改变内能的方法有两种:做功和热传递;
(3)物体放出热量,内能会变小;
(4)热量是个过程量,区别于状态量,只是在热传递这个过程中才有热量这个物理量,当两物体温度相等时,热传递就停止。所以只能说某物体吸收了多少热量,放出了多少热量,而不能说含有多少热量。
本题主要考查学生对温度、热量与内能的关系、热传递的条件以及分子的热运动在生活中的应用,是热学的难点,是中考的热点。
2.【答案】B
【解析】解:
A.新冠病毒属于微生物,它通过飞沫传播是微生物所做的机械运动,不是分子的运动,不属于扩散现象,故A错误;
B.热值是燃料的一种特性,其大小只与燃料的种类有关,与燃料是否燃烧无关,故B正确;
C.一个物体的内能增加可能是吸收了热量,也可能是外界对此物体做功,故C错误;
D.因为沙石的比热容比水小,所以相同质量的沙石和水吸收相同的热量,沙石比水升温快,故D错误。
故选:B。
(1)冠状病毒不是分子,属于微生物;
(2)热值的大小只与燃料的种类有关;
(3)改变内能的方法有两种:做功和热传递;
(4)根据水的比热容大小分析。
本题考查了扩散现象、热值、比热容、改变内能的方法,都属于基础知识,要熟记。
3.【答案】C
【解析】解:A、我国家庭电路的电压在220V左右,故A符合实际;
B、常用的手机电池的电压约3.7V,故B符合实际;
C、家用电冰箱工作时的电流约为1A,故C不符合实际;
D、空调工作时的电功率约为1000W,故D符合实际。
故选:C。
首先要对选项中涉及的几种物理量有个初步的了解,对于选项中的单位,可根据需要进行相应的换算或转换,排除与生活实际相差较远的选项,找出符合生活实际的答案。
此题考查对生活中常见物理量的估测,结合对生活的了解和对物理单位的认识,找出符合实际的选项即可。
4.【答案】A
【解析】解:由题知,图甲中保险丝断了,电工师傅在保险丝两端并联上一个灯泡L0(如图乙);
①只闭合S1,L0、L1串联,且灯L1、L0微亮,说明电路为通路,即火线→L0→a→S1→L1→c以及c点左侧的零线都没有开路,两灯微亮的原因是两灯分得的电压均小于220V,故BD错误;
②断开S1,闭合S2,L0、L2串联,L0能够发光,说明电路为通路,即火线→L0→a→b→S2→L2→d→c以及c点左侧的零线都没有断路;而L2不亮,说明灯L2短路了,故A正确,C错误。
故选:A。
①电流从火线经过灯泡到零线,灯泡才能发光;串联电路具有分压作用;
②两灯串联时,若一盏灯被短路,没有电流通过该灯泡而不能发光,但有电流通过另一盏灯泡,这盏灯能发光。
此题考查了家庭电路故障的分析,理解灯泡发光的条件是正确解答此题的关键。
5.【答案】C
【解析】解:闭合开关,灯泡L和滑动变阻器R串联,电流表测量电路电流,电压表测量灯泡L两端的电压。
当滑片P移到中点时,滑动变阻器接入电路的电阻为R=20Ω2=10Ω,
从图乙可知,当灯泡两端的电压为2V时,通过灯泡的电流为0.4A,
若通过滑动变阻器两端的电流为0.4A时,根据欧姆定律可知滑动变阻器两端的电压UR=IR=0.4A×10Ω=4V,
根据串联电路的特点可知电路总电压为2V+4V=6V,等于电源电压,故此时电路中的电流为0.4A。
A、此时灯L的电阻RL=ULI=2V0.4A=5Ω,故A错误;
B、此时电路消耗的电功率P=UI=6V×0.4A=2.4W,故B错误;
C、根据P=UI=I2R可知此时灯L与滑动变阻器消耗的电功率之比等于二者的电阻之比,为5Ω10Ω=12=1:2,故C正确;
D、此时电路1min消耗的电能W=UIt=6V×0.4A×1×60s=144J,故D错误。
故选:C。
闭合开关,灯泡L和滑动变阻器R串联,电流表测量电路电流,电压表测量灯泡L两端的电压。
当滑片P移到中点时,滑动变阻器接入电路的电阻为R=20Ω2=10Ω,
从图乙可知,当灯泡两端的电压为2V时,通过灯泡的电流为0.4A,
若通过滑动变阻器两端的电流为0.4A时,根据欧姆定律可知滑动变阻器两端的电压UR=IR=0.4A×10Ω=4V,
根据串联电路的特点可知电路总电压为2V+4V=6V,等于电源电压,故此时电路中的电流为0.4A。
(1)根据欧姆定律可知此时灯L的电阻;
(2)根据P=UI可得出此时电路消耗的电功率;
(3)根据P=UI=I2R可知此时灯L与滑动变阻器消耗的电功率之比等于二者的电阻之比,据此得出比值;
(4)根据W=UIt计算此时电路1min消耗的电能。
本题考查串联电路的特点、欧姆定律的应用、电功率和电能的计算等知识,关键是根据已知条件得出电路中的电流值。
6.【答案】A
【解析】解:A、为了安全电路中必须要有保险丝或空气开关,每个充电桩在安装时都要装漏电保护器,故A正确;
B、安装充电桩时,为了安全,要接地线,故B错误;
C、万一有充电桩起火,应先关闭电源再施救,故C错误,
D、安装充电桩时必须断开电源,故D错误。
故选:A。
(1)漏电保护器是电路漏电时,切断电源,起到保护作用;
(2)对于金属外壳的家用电器,金属外壳一定接地,防止外壳漏电,发生触电事故;
(3)用电器起火,先关闭电源再救火;
(4)检修电路及更换元件时,应在停电的情况下工作,不能带电工作。
本题借助充电桩的安装考查安全用电的有关知识,难度不大。
7.【答案】B
【解析】解:A、甲:是著名的是奥斯特实验,小磁针发针偏转说明通电导体周围有磁场,选项正确,故不符合题意;
B、乙:根据安培定则,可以判断螺线管的左端是S极,右端是N极,再根据磁极间相互作用,小磁针左端为S极,右端为N极,选项错误,故符合题意;
C、丙:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,能用来探究电磁感应现象,故不符合题意;
D、丁:电流一定时,匝数越多,磁性越强,选项正确。故不符合题意。
故选:B。
(1)奥斯特实验第一个揭示了电和磁之间的联系,说明了电流周围存在磁场;
(2)用右手握住螺线管,让四指弯向螺线管中电流的方向,则大拇指所指的那端就是螺线管的北极;
(3)闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,会产生电流,这种电流叫感应电流,这一现象叫电磁感应现象;
(4)电磁铁磁性强弱与线圈匝数有关。
本题是一道电磁学的综合题,考查学生对电磁学一些知识点的了解和掌握情况,是一道基础题。
8.【答案】在不停地做无规则运动 热传递 热值
【解析】解:(1)在附近闻到刺鼻的酒精味,是因为酒精分子不停地做无规则运动,扩散到周围的空气中;
(2)对日常生活中使用的毛巾、餐具之类的物品进行高温消毒,这些物体吸收热量,温度升高,内能改变,是通过热传递的方式改变了物体的内能;
(3)一盒标有“能量:328kJ/100mL”,表示完全吸收100mL该种牛奶可以获得328kJ的热量,所以其中“能量”的含义与热值相似。
故答案为:在不停地做无规则运动;热传递;热值。
(1)一切物质的分子都在不停地做无规则的运动;
(2)改变内能的方式有两种,一是做功,二是热传递,做功改变内能是能量的转化过程,热传递改变内能是能量的转移过程;
(3)1kg某种燃料完全燃烧放出的热量,叫这种燃料的热值。
本题联系生活实际,考查了分子的无规则运动、改变物体内能的方法、热值,属于基础知识的考查,比较简单。
9.【答案】L2断路 3:1 电流
【解析】解:
(1)由图可知,闭合开关S后,两灯串联,电压表测L2两端的电压,电流表测串联电路的电流;
一段时间后,两灯均熄灭,已知两灯中仅有一个出现了故障,这说明电路故障为断路,所以电流表示数减小,电压表示数变大,此时电压表到电源为通路,则L1是完好的,故L2断路;
(2)当L2断路时,电压表测电源电压,所以电源电压U总=4U;
当两灯串联均发光时,电压表测灯泡L2两端的电压,且U2=U,
根据串联电路电压规律可知,此时灯泡L1两端电压U1=U总−U2=4U−U=3U,
根据串联分压的规律可知,电阻两端的电压之比等于电阻之比,
所以灯泡L1、L2的电阻之比为R1:R2=U1:U2=3U:U=3:1;
(3)排除故障后,两灯串联,电压表测L2两端的电压,电流表测串联电路的电流;
若将小灯泡L1、L2的位置互换,两灯仍然串联,电流表仍然测串联电路的电流,
由于电源电压保持不变,电路总电阻(R总=R1+R2)仍然保持不变,所以由欧姆定律可知电路中的电流不变,即电流表示数一定不发生变化;
排除故障后,更换灯泡位置,此时电压表测L1两端的电压,虽然电路中电流不变,但两灯的电阻不同,由U=IR可知,电压表示数一定会发生变化。
故答案为:L2断路;3:1;电流。
(1)由图可知,闭合开关S后,两灯串联,电压表测L2两端的电压,电流表测串联电路的电流;根据两灯均熄灭判断故障类型,根据电压表示数明确故障对象;
(2)根据串联分压的规律可知,电阻两端的电压之比等于电阻之比;
(3)根据电压表和电流表的测量对象是否发生了改变,结合欧姆定律进行判断。
本题考查了串联电路的故障分析,也考查了串联电路的电流、电压、电阻关系和欧姆定律的应用,综合性较强,理清电流表和电压表的测量对象是解决此题的关键。
10.【答案】95 2200 1600
【解析】解:(1)这个月小明家消耗的电能为:12614.6kW⋅h−12519.6kW⋅h=95kW⋅h;
(2)“220V”表示这个电能表应该在220V的电路中使用,“10”表示电能表平时工作允许通过的最大电流,则电路允许同时使用的用电器最大总功率:
P=UI=220V×10A=2200W;
(3)电热水壶在3min内消耗的电能:
W=Pt=1.25kW×360h=0.0625kW⋅h;
观察到指示灯闪烁了100次,则每消耗1kW⋅h的电能,指示灯闪烁的次数:
n=100imp0.0625kW⋅h=1600imp/(kW⋅h)。
故答案为:95;2200;1600。
(1)小明家某月消耗电能的测量方法:月末电能表的示数减去月初电能表的示数,读数时注意:最后一位是小数、单位是kW⋅h;
(2)“220V”表示这个电能表的工作电压,“10A”表示电能表平时工作时允许通过的最大电流,利用P=UI计算电路允许同时使用的最大功率;
(3)已知电热水壶的功率和工作时间,利用W=Pt求消耗的电能,再由消耗这些电能的闪烁次数求出电能表看不清的数据。
本题考查了家庭电路中消耗电能的测量、电功率的计算。关键是对电能表各参数的正确理解以及公式及其变形的灵活运用。
11.【答案】7.5W1W5.25
【解析】解:(1)由移动充电宝可知,其输入电压为5V,输入电流为1500mA=1.5A,
充电宝输入功率:P输入=UI=5V×1.5A=7.5W;
(2)5W的小风扇供电并使它正常工作,充电宝的输出电流为1000mA,则此时通过风扇的电流为:
风扇电动机的发热功率为:P发热=I2R=(1A)2×1Ω=1W;
(3)充电宝充电5小时能输出的电能量W=W′η=P输入t1η=7.5W×5×3600s×70%=9.45×104J,
则该小风扇供电时间t′=WP风扇=9.45×104J5W=1.89×104s=5.25h。
故答案为:7.5W;1W;5.25。
(1)由P=UI求出功率,根据铭牌信息分析答题。
(2)由充电宝的输出电流可知小风扇正常工作时的电流,利用P=I2R进而求得发热功率。
(3)先根据转化效率,利用P=UI求出充电宝充电5小时能输出的电能量,然后利用t=WP求工作时间。
本题考查功率的计算,重点是对非纯电阻电路的分析,对这类电路重点掌握其电流计算,内阻计算,输入和输出功率的计算,以及发热功率的计算。
12.【答案】南 法拉第 动圈式话筒
【解析】解:“柢”即握柄,是磁体的南极;发现电磁感应现象的科学家是法拉第;发电机和动圈式话筒等是利用电磁感应原理制做的。
故答案为:南;法拉第;动圈式话筒。
司南是我国古代发明的指南针,由于地磁场的作用,指南针静止时,它的南(S)极指向地理南方,它的北(N)极指向地理北方;
发现电磁感应现象的是英国物理学家法拉第;
发电机和动圈式话筒原理相同,都是导体在磁场中做切割磁感线的运动产生了感应电流,即两个都是利用电磁感应现象工作的。
牢记指南针静止时,它的南(S)极指向地理南方,它的北(N)极指向地理北方;牢记电生磁和电磁感应现象对应的科学家以及它们的应用;“动圈式话筒”和“扬声器”的工作原理不能混淆。
13.【答案】灯泡乙 变大 5
【解析】解:(1)因并联电路中各支路两端的电压相等,且U甲额=U乙额=220V,
所以,灯泡甲和灯泡乙并联在220V的家庭电路中时都能正常发光,它们的实际功率和额定功率相等,
又因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,
所以,由灯泡甲的实际功率小于灯泡乙的实际功率可知,较亮的是灯泡乙;
(2)由电路图可知,闭合开关S后,定值电阻R1与滑动变阻器R2串联,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测R2两端的电压,电流表测电路中的电流,
将滑动变阻器R2的滑片P向左移动时,滑动变阻器R2接入电路中的电阻变小,电路的总电阻变小,
由I=UR可知,电路中的电流变大,R1两端的电压变大,即电压表V1的示数变大;
(3)两滑动变阻器两端允许所加的最大电压分别为:
U甲=I甲R甲=0.5A×10Ω=5V,U乙=I乙R乙=1A×20Ω=20V,
将甲、乙滑动变阻器并联接在同一电源上时,
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,电源电压最大值U大=U甲=5V。
故答案为:灯泡乙;变大;5。
(1)灯泡甲和灯泡乙并联在220V的家庭电路中时,两灯泡两端的电压和额定电压相等,两灯泡的实际功率和额定功率相等,根据灯泡的亮暗取决于实际功率的大小比较发光情况;
(2)由电路图可知,闭合开关S后,定值电阻R1与滑动变阻器R2串联,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测R2两端的电压,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,利用欧姆定律可知电路中电流的变化和R1两端的电压变化;
(3)根据欧姆定律求出两滑动变阻器两端允许所加的最大电压,将甲、乙滑动变阻器并联接在同一电源上,为了电路安全,电源的电压为两滑动变阻器两端所允许所加电压的最小值。
本题考查了并联电路的电压特点和欧姆定律、电功率公式的应用,分清电路的连接方式和电表所测的电路元件是关键,要注意灯泡的亮暗取决于实际功率的大小。
14.【答案】8×10−18 电动机 低压带电体
【解析】解:(1)在原子结构中,原子核带正电,核外电子带负电,它们在数量上相等。金属锡的原子核带有50个正电荷,则原子核外有50个电子。电子所带的总电荷量:Q=ne=50×1.6×10−19C=8×10−18C;
(2)轻轨列车的动力是由电动机提供的;
(3)安全用电的原则:不接触低压带电体,不靠近高压带电体。
故答案为:8×10−18;电动机;低压带电体。
(1)所有物体都是由原子构成的,其中原子又是由带正电的原子核和核外电子构成的,原子核是由带正电的质子和不带电的中子构成的。金属锡的原子核外带有50个电子。元电荷e=1.6×10−19C,根据电子数可以求出电子所带电荷的总量。
(2)电动机工作时,消耗电能转化为机械能;
(3)安全用电的原则:不接触低压带电体,不靠近高压带电体。
本题考查了电荷量的计算、电动机的应用和安全用电原则,属于基础题。
15.【答案】解:根据题可知,L1与L2并联,则电流的路径有两条;电流表测通过L2的电流,则电流表与L2串联在支路中;开关S同时控制L1与L2,则开关应该在干路中,连接实物图如下:
【解析】由题知,两灯并联,电流表测通过L2的电流,则电流表与L2串联;开关S同时控制L1与L2,则开关应该在干路中,由此连接实物。
本题考查根据要求连接实物图,要注意开关和电流表的连接。
16.【答案】解:火线进开关,再接入灯泡的顶端金属点;零线直接进入灯泡的螺旋套;上孔接地线;左孔接零线;右孔接火线。如图所示:
【解析】(1)家庭电路中用电器之间是并联的、插座之间是并联的、用电器和插座之间是并联的、开关和开关控制的用电器之间是串联。
(2)电灯的连接方法:火线首先过开关,然后进入灯泡顶端的金属块,零线直接进入螺旋套。
(3)三孔插座的接法:上孔接地线;左孔接零线;右孔接火线,带保险盒的插座,将保险盒接在火线上。
掌握家庭电路灯泡、开关、两孔插座、三孔插座、保险丝的接法,注重将物理知识联系生活实际。
17.【答案】解:电磁继电器的作用相当于一个开关,用来控制应急灯的通断;因为当外部电路停电时,电磁铁失去磁性,衔铁在弹簧的拉力作用下回到上面的位置,与触点A接触,此时,应急灯所在电路应该接通,因此,C点应该与触点A连接;如下图:
【解析】电磁继电器在电路中的作用相当于一个可以自动控制的开关,可以实现自动控制和远程控制等;根据题意,要求在外部电路停电的情况下,应急灯才启动,据此来分析B和C点应连接;
本题考查了应急灯的工作原理、电磁继电器工作过程的分析,难度不大。
18.【答案】(1))甲、乙;温度计上升示数 ;(2)①甲、丙 ;天平;②加热时间 ;③2.0×103
【解析】解:
比较不同燃料的热值,应选择不同的燃料加热相同的物质,即用甲乙两图进行实验;质量相同的水,温度变化越大,说明吸收热量越多,所以实验中通过温度计示数来表示燃料放出热量的多少;
(2)①比较不同物质吸热升温的特点,应控制燃料相同而吸热物质不同,应选择甲、丙两图进行实验;
因要测量温度的变化和控制不同物质质量相同及控制加热时间,测量温度的工具为温度计,测量质量的工具是天平,测时间的工具为秒表故需要的测量器材:温度计和天平及秒表;
②不同物质吸热的多少是通过加热时间来反映的;
③如果质量和初始温度均相同的A、B两种液体,吸热后它们的温度随时间变化的图象如图丁所示,由图可以看出,A温度升高80℃用10分钟,B温度液体升高80℃用20分钟,升高相同的温度,B吸收热量是A的2倍,根据c=Qm△t,在质量和升高温度相同的情况下,比热容c与Q成正比,故液体A的比热容是:
cA=12×4.0×103J/(kg⋅℃)=2.0×103J/(kg⋅℃)。
故答案为:(1)甲、乙;温度计上升示数;(2)①甲、丙;天平;②加热时间;③2.0×103。
(1)比较不同燃料的燃烧值,应控制被加热液体的种类相同而燃料不同;燃料完全燃烧释放的热量可以通过液体温度计示数变化来反应;
(2)①比较不同物质吸热升温的特点,应控制燃料相同而吸热物质不同;物质吸收热量的多少可以通过加热时间来反应;
根据实验中要测量的量确定所用的器材;
②使相同质量的不同物质升高相同的温度,比较吸收的热量(即比较加热时间),吸收热量多的吸热能力强;
③由图丁可知升高相同的温度加热时间的关系,即B吸收热量与A的关系,根据c=Qm△t,求液体A的比热容。
本题比较不同物质的吸热能力,考查控制变量法、测量工具的判断、转换法的应用和比较吸热能力的方法、c=Qm△t的运用,为热学中的重要实验。
19.【答案】开关 小灯泡的亮度 转换法 A、B ② 乙 小灯泡可以起到保护电路的作用 减小 大
【解析】解:
(1)由图可知,电路中缺少电路的基本组成元件是开关;
(2)因为通过灯泡的电流越大,灯泡越亮,因此a、b间的电阻越大,电路中的电流越小,灯泡越暗;反之,灯泡越亮;故根据灯泡的亮度反映a、b间电阻的大小,这种研究问题的方法叫转换法;
(3)要验证猜想①导体的电阻与导体的长度有关,应控制导体材料与横截面积相同而长度不同,由表中数据可知,应选编号为A、B的两根电阻丝进行实验;
如果选用编号为A、C两根电阻丝进行实验,即此时的长度和材料相同,但横截面积不同,故是为了验证猜想②;
将灯泡换为电流表,a、b间的电阻决定电路中的电流,因此,当a、b间电阻过小时,电流会过大,电路可能会被烧坏;故乙的方案更好,可以起到保护电路的作用;
(4)进行输电线路的改造时,将原来细的铝质输电线换成较粗的铝质输电线,即在导体的材料、长度一定时,增大横截面积,可以减小输电线路的电阻;
在家庭电路中,导线相互连接处因接触不良,该处的电阻较大,串联在电路中,通过导体的电流相等、通电时间相等,根据Q=I2Rt,连接处产生的热量较多,电能转化为热的功率较大,会加速老化。
故答案为:(1)开关;(2)小灯泡的亮度;转换法;(3)A、B;②;乙;小灯泡可以起到保护电路的作用;(4)减小;大。
(1)电路的组成包括:电源、开关、用电器和导线;
(2)电流表串联在电路中,电源电压一定,导体电阻越大,电路电流越小,导体电阻越小,电路电流越大,可以通过电流表示数大小判断导体电阻大小;
(3)影响导体电阻大小的因素:导体的材料、长度和横导体的截面积,在研究电阻与其中某个因素的关系时,要采用控制变量法的思想,要研究导体的电阻大小与一个量之间的关系,需要保持其它量不变;
电路的总电阻越大,电路中的电流会越小,电路以及电路中的各元件越安全,因此根据保护电路的思路进行分析;
(4)其他条件一定时,把导线增粗可以减小导线的电阻,从而减少电能在输送过程中能量的损耗。导线相互连接处因为接触不良,易造成电阻变大,因为导线连接处与其他导线串联在电路中,通电时间是相同的,由焦耳定律可知电阻大的产生的热量越多,据此分析。
本题是探究影响导体电阻大小因素的实验,综合考查了电路的组成、控制变量法的应用、电路分析等知识,涉及的知识点较多,要细心。
20.【答案】向右移动滑片,观察小灯泡是否发光 求电阻平均值一栏多余 7.5灯泡电阻随温度的升高而增大 AC C
【解析】解:(1)以上故障排除后,再闭合开关,但电流表和电压表均有示数,则电路为通路,发现小灯泡不亮,说明电路中的电流过小,电路的电阻过大,故接下来他应进行的操作是:向右移动滑片,观察小灯泡是否发光。
(2)由于灯泡的电阻随温度的变化而变化,求平均值没有意义,故表格中的问题:求电阻平均值一栏多余。
(3)所用小灯泡正常发光时的电压为3V,从图乙可知此时通过灯泡的电流为0.4A,根据欧姆定律可知小灯泡正常发光时的电阻RL=ULIL=3V0.4A=7.5Ω。
根据R=UI可知,图中曲线的斜率表示灯泡的电阻值,且随着灯泡两端电压的增加,温度升高,曲线的斜率逐渐变大,故分析图象可得出结论是灯泡电阻随温度的升高而增大。
(4)A、电源电压不变,与R并联的开关闭合时,测出电路电流,由欧姆定律求出电源电压,然后断开该开关,测出电路电流,由串联电路特点与欧姆定律求出待测电阻阻值,故A正确;
B、该电路图不能测出流过电阻的电流,不能测出电阻的阻值,故B错误;
C、只闭合干路开关,可以测出流过电阻R0的电流I0,根据欧姆定律可得电源电压U=I0R0;
再闭合支路开关,可以测出两电阻并联电流I,则流过电阻R的电流IR=I−I0,
根据欧姆定律可知电阻阻值R=URIR=UIR=I0R0I−I0,该电路能测出电阻R阻值,故C正确;
D、由图示电路不能求出通过电阻R的电流,不能求出电阻R的阻值,故D错误。
故选:AC。
(5)A、在“探究电流跟电阻的关系”时需要采用控制变量法,而“伏安法测量电阻”时不需要利用控制变量法,故A错误;
B、探究电流跟电阻的关系多次测量是为了发现、总结规律;伏安法测量电阻多次测量是为了取平均值以减小误差,因此两个实验多次测量的目的完全不同,故B错误;
C、这两个实验的实验电路图都相同,故C正确;
D、“探究电流跟电阻的关系”时,使用滑动变阻器的目的都是为了控制电阻两端电压不变;而在“伏安法测量电阻”实验时,使用滑动变阻器是为了多次测量取平均值减小误差,故D错误。
故选C。
故答案为:(1)向右移动滑片,观察小灯泡是否发光;(2)求电阻平均值一栏多余;(3)7.5;灯泡电阻随温度的升高而增大;(4)AC;(5)C。
(1)电流表和电压表均有示数,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;
(2)灯的电阻随温度的变化而变化;
(3)灯泡电阻随温度的升高而增大;
(4)要测出未知电阻的阻值,需要知道电阻两端的电压、通过电阻的电流,然后由欧姆定律求出电阻值;分析各电路结构,看能否测出电阻两端的电压与通过电阻的阻值,然后答题;
(5)逐项分析、得出答案。
本题为“探究小灯泡电阻”的实验,考查现象分析、表格设计、电阻计算、实验方案分析等知识,难度较大。
21.【答案】解:(1)汽油完全燃烧释放的热量:Q=mq=3kg×4.6×107J/kg=1.38×108J;
(2)由η=WQ可得,牵引力所做的功:W=ηQ=30%×1.38×108J=4.14×107J;
由v=st可得,汽车通过这段路程所需的时间:t=sv=60km120km/h=0.5h;
汽车牵引力做功的功率:P=Wt=4.14×107J0.5×3600s=2.3×104W;
(3)根据P=Wt=Fst=Fv可知,汽车发动机牵引力大小为:
F=Pv=2.3×104W120×13.6m/s=690N,
汽车匀速直线行驶,处于平衡状态,受到的阻力和牵引力是一对平衡力,
所以阻力f=F=690N。
答:(1)汽油完全燃烧释放的热量为1.38×108J;
(2)汽车牵引力做功的功率为2.3×104W;
(3)汽车受到的阻力大小为690N。
【解析】(1)已知消耗汽油3kg,利用Q=mq可求得汽油完全燃烧释放的热量;
(2)已知发动机的效率,利用η=WQ可求得牵引力所做的功,根据速度公式求出时间,再利用P=Wt可求得汽车牵引力做功的功率;
(3)已知汽车发动机的功率和行驶速度,根据P=Wt=Fst=Fv计算出牵引力的大小,然后利用二力平衡条件得出汽车受到的阻力。
本题考查了功的公式、燃料完全燃烧放热公式、效率公式、功率公式的应用,对于这类综合题目,要快速联想选择相对应的公式进行求解,在计算过程中注意单位要统一。
22.【答案】中温
【解析】解:(1)根据P=UI=U2R可知,在电压一定的条件下,电阻最小时,功率最大,要使加热电路处于高挡位,则电路中的电阻最小;当电热足浴器中开关S0闭合、S接3时,只有R2工作,因为R1>R2,所以电热足浴器处于高温挡位;当电热足浴器中开关S0闭合、S接2时,只有R1工作,因为R1>R2,所以电热足浴器处于中温挡位;当电热足浴器中开关S0闭合、S接1时,两电阻串联,电路中的总电阻最大,电路的功率最小,处于低温挡;
(2)用高温挡加热3min消耗的电能:W=1503000×1kW⋅h=0.05kW⋅h=1.8×105J,
高温挡的额定功率:P高=Wt=0.05kW⋅h360h=1kW=1000W;
高温挡加热3min,水吸收的热量:Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg⋅℃)×4kg×(34℃−25℃)=1.512×105J;
足浴器高温挡的加热效率:η=Q吸W×100%=1.512×105J1.8×105J×100%=84%;
(3)由P=U2R可得,R2的阻值:R2=U2P高温=(220V)21000W=48.4Ω,
当电热足浴器中开关S0闭合、S接1时,两电阻串联,电路中的总电阻最大,电路的功率最小,处于低温挡;
由串联电阻规律可得,足浴器低温挡正常工作时电路中的电流:I低=UR1+R2=220V171.6Ω+48.4Ω=1A。
答:(1)中温;
(2)该足浴器高温挡的额定功率为1000W;加热效率为84%;
(3)该足浴器低温挡正常工作时电路中的电流为1A。
(1)根据P=UI=U2R可知,在电压一定的条件下,电阻最小时,功率最大,要使加热电路处于高挡位,则电路中的电阻最小,根据电阻的连接方式得出开关所处的状态;
(2)3000r/kW⋅h表示电能表每消耗1kW⋅h的电能转盘就转动3000r,据此求出电能表转盘在3min内转了150r消耗的电能,利用P=Wt求出高温挡的额定功率;
再利用Q吸=cm△t求出水吸收的热量,最后根据η=Q吸W求出加热效率;
(3)已知高温挡的功率,根据P=U2R求出R2的阻值,最后根据串联电路电阻规律和欧姆定律求出足浴器低温挡正常工作时电路中的电流。
本题考查串联电路的规律、电功和电功率公式的运用及效率公式的运用,关键是从题目图片中找出有用的信息,综合性强。
23.【答案】做功 内 机械 305.3×104 530
【解析】解:(1)由图可知,活塞由上往下运动,进气门和排气门都关闭,火花塞点火,由此可知此冲程是做功冲程;汽油机在做功冲程中,是高温高压的燃气对活塞做功,把燃气的内能转化为活塞的机械能,由此可知能量的转化是内能转化为机械能;
(2)内燃机输出的有用功等于燃料完全燃烧放出的热量减去废气带走的热量,冷却水损失的热量,克服摩擦减少的热量,由此可知:100%−33%−30%−7%=30%,即内燃机输出的有用功占燃料燃烧放出热量的30%;
(3)由图丁可知,由于发动机的功率与转速是一次函数关系,由数学知识可求得P=1507×n−8×1047(W),
当发动机的转速为3000r/min时,可求得发动机的功率是3.7×1057W≈5.3×104W,由功率的含义可知,发动机1s内做功5.3×104J;
由于发动机的转速是3000r/min,1s发动机转动50周,由于发动机是四缸发动机,每转动半周做功1次,所以发动机1s内做功100次,每个做功冲程时发动机做功W=5.3×104J100=530J。
故答案为:(1)做功;内;机械;
(2)30;
(3)5.3×104;530。
(1)由图可知,活塞由上往下运动,进气门和排气门都关闭,火花塞点火,由此可知此冲程的名称;汽油机在做功冲程中,是高温高压的燃气对活塞做功,把燃气的内能转化为活塞的机械能,由此可知能量的转化;
(2)内燃机输出的有用功等于燃料完全燃烧放出的热量减去废气带走的热量,冷却水损失的热量,克服摩擦减少的热量,由此可得出结论;
(3)由图丁可知,由于发动机的功率与转速是一次函数关系,由两点求出一次函数关系,再根据当发动机的转速为3000r/min时,求出发动机的功率,由功率的含义可知,发动机1s内做的功;由发动机的转速可求出1s发动机做功的次数,再用发动机1s做的功除以发动机1s做功的次数可得出在每个做功冲程时发动机做的功。
本题主要考查热机的工作过程,热机效率,其中对四缸发动机,每半周里做功1次的理解是解题的难点。
24.【答案】(1)电阻;(2)e电阻开路;电流;(3)小于;(4)1:2;(5)甲。
【解析】解:(1)如图甲,两个电阻串联在电路中,电流相同,通电时间相同,电阻不同,运用控制变量法,探究电流产生热量跟电阻的关系;
(2)若图乙中c、d两玻璃管内液面上升高度相同,则说明c、d两玻璃管内电流产生热量相同,由于c、d两玻璃管里面的电阻相等,根据Q=I2Rt可知,通过电阻的电流相等,由于是c玻璃管的一个5Ω的电阻与d玻璃管两个5Ω的电阻并联后再串联,则说明d玻璃管两个并联的电阻外面的电阻没有电流通过,即e电阻开路;
装置中一个5Ω的电阻与两个5Ω的电阻并联后再串联,根据串联电路的电流特点可知,右端两个电阻的总电流和左端的电阻电流相等,即I右=I左,两个5Ω的电阻并联,根据并联电路的电流特点知I右=I1+I2,两电阻阻值相等,则支路中电流相等,I1=I2,所以右边容器中的通过电阻的电流是左侧通过电流的一半,由Q=I2Rt可知,左边容器中的电阻产生的热量多,温度升得较快;这表明:在相同时间内,电阻相同,电流越大,通过导体时产生的热量越多;
(3)为了使乙实验中两侧U形管液面高度差更明显,需要增大左侧电阻的电流,即需要减小电路的总电阻;根据并联电路的电阻关系可知,如果减小右侧上面的电阻的阻值,则并联部分的总电阻减小,并联部分分担的电压减小,则d两端的电压减小,根据欧姆定律可知,通过d的电流减小,这样能是c和d的电流差值变大,则U形管液面高度差更明显;
(4)甲装置中5Ω的电阻与10Ω的电阻串联,则总电阻R甲=5Ω+10Ω=15Ω;
乙装置中d容器内外两个5Ω的电阻并联后再与c容器中5Ω的电阻串联,则总电阻R乙=Rc+12Rd=5Ω+12×5Ω=7.5Ω,
由于甲、乙两次实验的电源电压相同,则根据欧姆定律可知:I甲:I乙=R乙:R甲=7.5Ω:15Ω=1:2,
由于b、c中两电阻的阻值不相等、通电时间相同,据Q=I2Rt可知:Qb:Qc=(I甲2Rbt):(I乙2Rct)=(I甲2Rb):(I乙2Rc)=I甲2I乙2×RbRc=14×21=1:2;
(5)电炉丝与导线串联,电炉丝电阻较大,导线电阻非常小,电流和通电时间相同,电炉丝热得发红,而导线却几乎不发热,说明电流产生的热量与导体电阻大小的关系;
由甲装置可知,两个盒中的电阻丝串联,通过两电阻丝的电流和通电时间相同,而两电阻丝的阻值不同,研究的是:当通过的电流和通电时间相同时,电流产生的热量与导体电阻大小的关系;所以甲实验可以解释“电炉丝热得发红,而导线却几乎不发热”现象。
故答案为:(1)电阻;(2)e电阻开路;电流;(3)小于;(4)1:2;(5)甲。
本题考查了学生对焦耳定律的认识,注重了探究实验的考查,同时在该实验中利用了控制变量法和转换法,是中考物理常见题型。
25.【答案】磁 N 2000s;90;其它条件不变时增加银浆线的厚度(或其它条件不变时增加银浆线的条数、或其它条件不变时增加银浆线的横截面积等)
【解析】解:(1)①电磁铁A通电时具有磁性,此现象称为电流的磁效应,
电流从电磁铁的下端流入,用右手握住螺线管,四指指向电流的方向,大拇指指向N极,即A的上端是N极;
②玻璃从−5℃加热至45℃时,玻璃吸收的热量:
Q吸=cm(t−t0)=0.8×103J/(kg⋅℃)×9kg×[45℃−(−5℃)]=3.6×105J,
因电热丝R2所产生的热量完全被玻璃吸收,
所以,消耗的电能W=Q吸=3.6×105J,
由W=UIt=U2Rt可得,需要的加热时间:
t′=WR2U22=3.6×105J×0.8Ω(12V)2=2000s;
(2)由题意可知,玻璃的温度为45℃时,控制电路中通过的电流为0.02A,
此时控制电路的功率:
P1=U1I1=6V×0.02A=0.12W,
因热敏电阻R1的阻值随温度升高而增大,且玻璃的温度为15℃和45℃时,控制电路的功率相差了0.03W,
所以,15℃时控制电路的功率:
P2=P1+ΔP=0.12W+0.03W=0.15W,
此时控制电路的总电阻:
R=U12P2=(6V)20.15W=240Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,15℃时热敏电阻R1的阻值:
R1=R−R0=240Ω−150Ω=90Ω;
(3)在电压U2不变的情况下,由P=UI=U2R可知,为增大电热丝R2的加热功率,应减小R2的阻值,
因导体的电阻与材料、长度、横截面积有关,且材料一定时,长度越短、横截面积越大,电阻越小,
所以,其它条件不变时增加银浆线的厚度,或其它条件不变时增加银浆线的条数,或其它条件不变时增加银浆线的横截面积等。
故答案为:(1)①磁;N;②将玻璃从−5℃加热至45℃,需要2000s;
(2)90;
(3)其它条件不变时增加银浆线的厚度(或其它条件不变时增加银浆线的条数、或其它条件不变时增加银浆线的横截面积等)。
(1)①电流流过导体时导体周围产生磁场的现象称为电流的磁效应,根据安培定则判断电磁铁的极性;
②知道玻璃的质量、比热容、初温和末温,根据Q吸=cm(t−t0)求出玻璃吸收的热量,电热丝R2所产生的热量完全被玻璃吸收,根据W=UIt=U2Rt求出需要的加热时间;
(2)根据题意得出玻璃的温度为45℃时控制电路中通过的电流,根据P=UI求出此时控制电路的功率,根据热敏电阻R1的阻值随温度升高而增大可知玻璃的温度为15℃时控制电路的功率大于45℃时的功率,据此求出15℃时控制电路的功率,利用P=UI=U2R求出此时控制电路的总电阻,利用电阻的串联求出15℃时热敏电阻R1的阻值;
(3)在电压U2不变的情况下,根据P=UI=U2R得出增大电热丝R2的加热功率时R2的阻值变化,根据影响电阻大小的因素得出改进措施。
本题考查了电流的磁效应和安培定则、吸热公式、电热公式、串联电路的特点以及影响电阻大小因素的综合应用,正确得出15℃时控制电路的电功率是关键。
相关试卷
这是一份2022-2023学年广东省中山市九年级(上)期末物理试卷(含详细答案解析),共26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,综合题等内容,欢迎下载使用。
这是一份2022-2023学年广东省佛山市南海区九年级(上)期末物理模拟练习试卷(含详细答案解析),共24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。
这是一份2021-2022学年广东省梅州市平远县九年级(上)期末物理试卷(含详细答案解析),共21页。试卷主要包含了29kg/m3,ρ二氧化氮=2,2×103J/],【答案】A,【答案】D,【答案】B,【答案】C,【答案】引力 温度 B,【答案】毛皮 负 张开等内容,欢迎下载使用。