陕西省咸阳市兴平市2021-2022学年九年级上册期末考试物理试题(含答案)
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这是一份陕西省咸阳市兴平市2021-2022学年九年级上册期末考试物理试题(含答案),共34页。试卷主要包含了选择题,填空与作图题,实验与探究题,综合题等内容,欢迎下载使用。
2021-2022学年陕西省咸阳市兴平市九年级(上)期末物理试卷
一、选择题(本大题共10小题,每小题2分,计20分.每小题只有一个选项是符合题意的)
1.(2分)如图所示是电动汽车正在利用公共充电桩给汽车蓄电池充电,在充电过程中,该汽车蓄电池相当于电路中的( )
A.电源 B.开关 C.导线 D.用电器
2.(2分)为了净化城市环境,洒水车在水平路面上匀速前进不断洒水。在此过程中,对于其机械能的变化情况,下列说法中正确的是( )
A.重力势能减小,动能减小,机械能减小
B.重力势能不变,动能不变,机械能不变
C.重力势能减小,动能增加,机械能不变
D.重力势能增加,动能减小,机械能不变
3.(2分)下列关于温度、内能和热量的说法,正确的是( )
A.﹣5℃的冰没有内能
B.物体内能改变,其温度不一定变化
C.热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递
D.温度高的物体比温度低的物体内能大,分子运动更剧烈
4.(2分)如图所示,甲是用毛皮摩擦过的橡胶棒,乙、丙、丁是三个泡沫小球,乙和丙带正电,丁不带电,图中它们相互作用的场景不符合实际的是( )
A. B.
C. D.
5.(2分)如图是简化了的电动自行车电路图,以下说法正确的是( )
A.钥匙开关S只控制电动机M
B.当车铃和车灯工作时,它们是串联的
C.当车铃和车灯工作时,它们两端的电压相等
D.当车铃和车灯工作时,通过它们的电流相等
6.(2分)如图所示,是电动自行车在楼道中充电时电源线短路引发火灾的宣传警示图,以此警示大家要注意安全用电。下列做法符合安全用电原则的是( )
A.电动车充电线绝缘皮破损后仍可继续使用
B.电线着火时应迅速泼水浇灭火焰
C.保险丝烧断后,可用铜丝临时代替
D.发生电火灾时应立即切断电源
7.(2分)如图,闭合开关,灯泡不亮。在闭合开关且不拆开导线的情况下,将金属夹M接电源“+”极,金属夹N依次试触E、F、G接线柱,发现电压表示数前两次为零,第三次接近3V。若故障只有一个,则可能是( )
A.灯泡短路 B.灯泡断路 C.开关断路 D.电源没电
8.(2分)小红将酒精气体传感器、电阻R与电压表组成如图所示电路。闭合开关,将传感器逐渐靠近装有酒精的杯口上方,发现电压表示数逐渐减小。此过程中( )
A.R两端的电压逐渐减小
B.传感器的电阻逐渐减小
C.通过R的电流逐渐减小
D.电阻R两端的电压与传感器两端的电压之和逐渐减小
9.(2分)小雪同学在调查常见家用电器的铭牌时,发现不同用电器的功率一般是不同的。电水壶标有“800W”字样,一只LED灯标有“9W”字样。下列说法中正确的是( )
A.电水壶消耗的电能一定是800J
B.这只LED灯正常工作时,其额定功率是9W
C.把电水壶接到110V电压下工作,其实际功率一定是800W
D.电水壶和LED灯都正常工作时,电流通过电水壶做功更慢
10.(2分)小刚利用家中器材自制了一个坐位体前屈项目测试仪,原理图如图所示,电源的电压为6V,R1的电阻为30Ω。其中电阻丝R2粗细均匀,总长度为30cm,闭合开关,推挡板P在B端时,坐位体前屈成绩为0,电流表的示数为0.05A。推挡板P在A端时,坐位体前屈成绩为30cm。国家体质标准中初三年级男生坐位体前屈成绩大于14.8cm为优秀,则下列说法错误的是( )
A.电阻丝R2的阻值为90Ω
B.推动挡板P到A端时电压表示数为4.5V
C.小刚进行测试时电压表示数为3V,他的成绩达到优秀
D.测试仪工作5min,消耗的电能为900J
二、填空与作图题(本大题共8小题,计22分)
11.(3分)小红喜欢喝汤,煮汤时,其他房间里也能闻到浓浓的香味,这是 现象;汤勺很难被压缩,是因为分子间存在着 ;在煮汤的过程中,是通过 (选填“做功”或“热传递”)的方式改变汤的内能。
12.(2分)一节新干电池的电压为 V;干电池的结构如图,其中的密封塑料,通常情况下属于 (选填“导体”或“绝缘体”)。
13.(4分)“珍爱生命,安全用电”是同学们日常生活必须具备的安全意识。在家庭电路中,为防止触电事故的发生,必须把用电器的开关安装在 线上;当电路中用电器 或电路短路时,电路中的 (选填“漏电保护器”或“空气开关”)会迅速切断电路;用测电笔辨别火线、零线时,图中执笔方式正确的是 。
14.(3分)北方的楼房中大多数有“暖气”,一般采用热水循环的方式将燃料燃烧时产生的热量带到房屋中取暖,这是利用了水的 较大的特性;食物也是一种“燃料”,牛奶的营养成分表上标有“能量:289千焦每100克”,其中“能量”的含义与 (选填“内能”“热量”或“热值”)相似;燃料燃烧的不充分时,它的热值会 (选填“变小”“变大”或“不变”)。
15.(2分)如图所示,是一款电加热羊毛手套,手套通电后能产生热量是因为电流具有 效应;有一块手机用的锂电池,上面标明电压为3.7V,容量4000mA•h,它充满电后,大约储存了 J电能。
16.(4分)如图甲是电阻R与小灯泡L的U﹣I图象。由图象可知,当R两端的电压为0时,R的阻值为 Ω;现把R和小灯泡L接入图乙所示电路中,电源电压为6V,闭合开关S,电流表的示数0.6A,通过电源的电流是 A,此时滑动变阻器接入电路的电阻是 Ω,小灯泡L的实际功率为 W。
17.(2分)如图所示,是小明探究串联电路电压规律时连接的电路,请你在实物图上只改动一根导线,使电压表能够测出L1两端电压。(需去掉的导线打“×”,若需连线用笔画线表示改动后的导线)
18.(2分)如图甲为带开关的五孔插座,开关能同时控制两个插座,请将图乙中的插座正确连入家庭电路。
三、实验与探究题(本大题共4小题,计22分)
19.(4分)为了探究“影响导体电阻大小的因素”,小东同学设计了如图所示实验。其中a、b、c、d分别是四段粗细均匀的导体,比较导体的长度、横截面积和材料三个因素发现:其中b与a只是长度不同;c与a只是横截面积不同,d与a只是材料不同。
(1)实验中用 反映电阻的大小。
(2)利用图乙所示的电路,可以探究导体电阻与 有关。
(3)若想探究导体电阻与材料是否有关,应选择图 (选填“甲”“乙”或“丙”)所示的电路。
(4)该实验过程采用了转换法和 法两种物理研究方法。
20.(5分)实验课堂上老师为同学们准备了如图所示的装置进行实验探究,甲、乙是完全相同的两个烧瓶,里面装有未知液体、电阻R甲、R乙和相同的温度计。
(1)小京想利用这套装置探究电流产生的热量跟电阻的大小是否有关,他设计电路时应使R甲、R乙阻值 (选填“相同”或“不同”);在实验中,电流产生热量的多少是通过 来反映的,此时选用的液体种类和质量应该 (选填“相同”或“不同”);
(2)小红将烧瓶中的液体换成质量相同的不同种液体,利用这套装置比较甲、乙两烧瓶中液体的比热容,为了使两种液体在一定时间内吸收的热量相等,R甲、R乙的阻值应该 (选填“相同”或“不同”)。闭合开关,通电一段时间后,发现甲瓶中温度计示数升高的更多,则 (选填“甲”或“乙”)瓶中液体的比热容较小。
21.(6分)晓东用如图甲所示的电路,探究“通过导体的电流与电压、电阻的关系”,电源电压不变。
(1)在探究“电流与电压的关系”实验中。
①选定某一定值电阻进行实验,多次调节滑动变阻器的目的是 ;闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于最 (选填“左”或“右”)端;闭合开关后,电流表无示数,但电压表有示数,原因可能是 。
②排除故障后实验测得五组数据,并绘制出定值电阻R的I﹣U图象如图乙所示。由图象可得:实验中所用定值电阻R的阻值为 Ω。
(2)在探究“电流与电阻的关系”实验中。
①实验中需要用到阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的电阻。滑动变阻器的滑片位置不动,将10Ω的电阻换成15Ω后,若保持电压表的示数不变,应将滑动变阻器的滑片向 端移动。
实验次数
1
2
3
4
5
R/Ω
5
10
15
20
25
I/A
0.6
0.3
0.2
0.15
0.12
②完成实验后,通过分析上表的实验数据,初步得出的结论是 。
22.(7分)物理兴趣小组的同学们做了如下两个电学实验。
(1)测量额定电压为2.5V小灯泡正常发光时的电阻实验。
①请你用笔画线代替导线,将图1所示的电路连接完整。
②闭合开关,移动滑片P,使电压表示数为2.5V,此时电流表示数如图2所示,则小灯泡正常发光时电阻为 Ω(结果保留一位小数)。
③在探究过程中,由于操作有误,在未断开开关的情况下,直接将小灯泡从灯座上拔出,那么拔出小灯泡后电压表的示数 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)小组同学在没有电压表的情况下,利用电流表和定值电阻,设计了如图3所示的实验电路,测量小灯泡的额定功率,已知小灯泡的额定电压为U额,定值电阻的阻值为R0,实验步骤如下:
①闭合开关S、S1,断开S2,调节滑动变阻器,使电流表示数为 时,此时小灯泡正常发光。
② ,保持滑动变阻器滑片位置不变,读出此时电流表的示数为I。
③测得小灯泡的额定电功率P额= (用U额、I和R0表示)。
四、综合题(本大题共2小题,计16分)
23.(8分)某牌号汽车采用四缸发动机,如图甲所示。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,这样总有一个汽缸在做功。图乙是小锦同学阅读发动机的说明书后绘制的能量流向图。
(1)某汽缸在某时刻的状态如图丙所示,这是 冲程,这个冲程的能量转化方式是 。
(2)若该车某次行驶中消耗了0.4kg汽油,则发动机输出的有用功为多少?同时可使50kg的冷却水温度升高多少℃?[汽油的热值为4.2×107J/kg,水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)]
24.(8分)如图甲为一款家庭手动调节温度的电暖气,额定电压为220V,其内部的电路简化图如图乙所示,R1、R2均为发热电阻。当它接入家庭电路中,只闭合S2,电暖气处于中温挡,正常工作时其功率为660W;当关掉家中其他用电器只让该电暖气工作,只闭合开关S1,正常工作60s时,如图丙所示电能表的转盘转了22r。请你计算:
(1)电暖气在中温挡位正常工作时,通过它的电流;
(2)低温挡和高温挡的功率;
(3)电阻R1的阻值。
2021-2022学年陕西省咸阳市兴平市九年级(上)期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(本大题共10小题,每小题2分,计20分.每小题只有一个选项是符合题意的)
1.(2分)如图所示是电动汽车正在利用公共充电桩给汽车蓄电池充电,在充电过程中,该汽车蓄电池相当于电路中的( )
A.电源 B.开关 C.导线 D.用电器
【分析】在电路中,消耗电能的是用电器。
【解答】解:充电过程中,汽车蓄电池消耗了电能,相当于电路中的用电器,故ABC错误,D正确。
故选:D。
【点评】此题考查了电路的组成,属基础题目。
2.(2分)为了净化城市环境,洒水车在水平路面上匀速前进不断洒水。在此过程中,对于其机械能的变化情况,下列说法中正确的是( )
A.重力势能减小,动能减小,机械能减小
B.重力势能不变,动能不变,机械能不变
C.重力势能减小,动能增加,机械能不变
D.重力势能增加,动能减小,机械能不变
【分析】动能大小的影响因素是物体的质量和速度,质量越大、速度越大,物体的动能越大;
重力势能大小的影响因素是物体的质量和高度,质量越大、位置越高,物体的重力势能越大。
机械能等于动能与势能的和。
【解答】解:洒水车在水平公路上匀速行驶,由于不断洒水,所以其质量减小,洒水车的动能和重力势能都减小,机械能也减小。
故选:A。
【点评】该题考查动能和重力势能、机械能的变化,关键是判断各自的影响因素是否发生变化。
3.(2分)下列关于温度、内能和热量的说法,正确的是( )
A.﹣5℃的冰没有内能
B.物体内能改变,其温度不一定变化
C.热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递
D.温度高的物体比温度低的物体内能大,分子运动更剧烈
【分析】(1)任何物体都有内能;
(2)晶体熔化过程中,吸收热量,内能增大,温度不变;
(3)热传递的条件:温度差;
(4)内能大小与物体的质量、温度等有关;物体的温度越高,分子运动越剧烈。
【解答】解:A、任何物体都有内能,﹣5℃的冰也有内能,故A错误;
B、物体内能改变,其温度不一定变化,比如:晶体熔化过程中,吸收热量,内能增大,温度不变,故B正确;
C、影响物体内能的因素有温度和质量,温度高的物体的内能不一定大,温度低的物体可能比温度高的物体内能大,故热量可以从内能小的物体传向内能大的物体,故C错误;
D、内能的大小与物体的质量、温度有关,故质量不确定的情况下,温度高的物体不一定比温度低的物体内能大,故D错误。
故选:B。
【点评】热量、内能、温度是热学里三个最重要,同时也是联系最密切的概念,只有真正理解,才能保证在解题时不会出错。
4.(2分)如图所示,甲是用毛皮摩擦过的橡胶棒,乙、丙、丁是三个泡沫小球,乙和丙带正电,丁不带电,图中它们相互作用的场景不符合实际的是( )
A. B.
C. D.
【分析】带电体具有吸引轻小物体的性质;电荷间相互作用的规律:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
【解答】解:用毛皮摩擦过的橡胶棒甲带负电。
A、甲带负电,乙带正电 异种电荷相互吸引,故A符合实际;
B、乙和丙带正电,同种电荷相互排斥,故B符合实际;
C、因丙带正电,丁不带电,带电体能够吸引轻小物体,丙丁靠近时相互吸引,故C符合实际;
D、甲带负电,丁不带电,由于带电体能吸引不带电的物体,故D不符合实际。
故选:D。
【点评】本题考查电荷间的相互作用规律和带电体能吸引轻小物体的性质的应用,属于基础题目。
5.(2分)如图是简化了的电动自行车电路图,以下说法正确的是( )
A.钥匙开关S只控制电动机M
B.当车铃和车灯工作时,它们是串联的
C.当车铃和车灯工作时,它们两端的电压相等
D.当车铃和车灯工作时,通过它们的电流相等
【分析】根据电路图可知,电动机、小灯泡、车铃并联,开关S在干路中,S2控制车灯,S1控制车铃;根据并联电路电压的特点可知各支路两端电压的关系;根据欧姆定律分析通过小灯泡和车铃的电流是否相同。
【解答】解:
A、由图知,开关S在干路中,因此开关S控制整个电路,故A错误;
B、由图知,开关S、S1、S2都闭合时,车铃、电动机、车灯是并联连接的,它们工作时互不影响,故B错误;
C、因为并联电路中各支路两端电压相等,所以车铃和车灯工作时两端的电压相等,故C正确;
D、开关S、S1和S2都闭合时,车铃和车灯并联,由于车铃和车灯是不同的用电器,其电阻不一定相同,根据欧姆定律可知,通过小灯泡和车铃的电流不一定相等,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查并联电路的特点、电压规律以及并联电路中开关的作用等内容,属于基础知识考查范围。
6.(2分)如图所示,是电动自行车在楼道中充电时电源线短路引发火灾的宣传警示图,以此警示大家要注意安全用电。下列做法符合安全用电原则的是( )
A.电动车充电线绝缘皮破损后仍可继续使用
B.电线着火时应迅速泼水浇灭火焰
C.保险丝烧断后,可用铜丝临时代替
D.发生电火灾时应立即切断电源
【分析】(1)电线的绝缘皮破损时容易造成触电事故;
(2)生活中的水是导体,易造成触电;
(3)保险丝是用电阻率较大而熔点较低的铅锑合金制成的,当电流过大时,它会因温度过高而熔断,保护电路;
(4)发生触电事故、发生火灾要先切断电源,实际上切断火线,防止再次发生危害。
【解答】解:A、电源线的绝缘皮破损时应及时更换,继续使用,容易发生触电事故,故A错误;
B、生活中的水是导体,故电线着火时迅速泼水浇灭火焰,易造成触电,故B错误;
C、保险丝采用电阻率大熔点低的铅锑合金制成,在电流过大时能自动切断电源;铜的熔点高,在电流过大时不能自动切断电源,不能起到保险的作用,所以不能用铜丝代替,故C错误;
D、家用电器发生火灾时,应立即切断电源,再灭火,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查的是日常生活中的一些安全用电常识,要求我们牢记安全用电常识,并在生活中加以运用,有一定的现实意义。
7.(2分)如图,闭合开关,灯泡不亮。在闭合开关且不拆开导线的情况下,将金属夹M接电源“+”极,金属夹N依次试触E、F、G接线柱,发现电压表示数前两次为零,第三次接近3V。若故障只有一个,则可能是( )
A.灯泡短路 B.灯泡断路 C.开关断路 D.电源没电
【分析】闭合开关,该电路为串联电路,灯泡不亮,说明灯泡短路或电路中有断路故障;已知故障只有一个,在闭合开关且不拆开导线的情况下,将M接电源“+”极,N依次试触E、F、G接线柱,根据电压表的示数情况确定故障类型以及故障位置。
【解答】解:闭合开关,该电路为串联电路,灯泡不亮,说明灯泡短路或电路中有断路故障;
在闭合开关且不拆开导线的情况下,将M接电源“+”极,N依次试触E、F、G接线柱,发现电压表示数前两次为零,第三次接近3V,且故障只有一个。
N接G时,电压表有示数,说明电源有电,G点到负极间是通路;N分别接E、F时,电压表无示数,说明灯泡没有短路,且F点到负极间有断路故障,而G点到负极间又是通路,所以可以判定断路在F点和G之间,则原因是开关断路。
故选:C。
【点评】本题主要考查了学生用电压表判断电路故障的方法,用电压表检测电路故障时,电压表有示数(一般等于电源电压),说明与之并联的导体发生断路或串联的导体发生短路;电压表无示数,说明与之并联的导体发生短路或串联的导体发生断路。
8.(2分)小红将酒精气体传感器、电阻R与电压表组成如图所示电路。闭合开关,将传感器逐渐靠近装有酒精的杯口上方,发现电压表示数逐渐减小。此过程中( )
A.R两端的电压逐渐减小
B.传感器的电阻逐渐减小
C.通过R的电流逐渐减小
D.电阻R两端的电压与传感器两端的电压之和逐渐减小
【分析】由电路图可知,电阻R与酒精气体传感器电阻串联,电压表测传感器两端的电压;传感器逐渐靠近装有酒精的杯口上方时,电压表示数逐渐变小,根据串联电路分压的特点可知,酒精气体传感器的电阻变小,根据串联电路电压的特点和欧姆定律可知定值电阻两端电压的变化和电路电流的变化;根据串联电路的电压规律分析电阻R两端的电压与传感器两端的电压之和的变化。
【解答】解:由电路图可知,电阻R与酒精气体传感器电阻串联,电压表测传感器两端的电压;
因为将传感器逐渐靠近装有酒精的杯口上方时,电压表示数逐渐减小,根据串联电路分压的规律可知,传感器的电阻逐渐减小;根据串联电路的电阻关系可知,电路的总电阻减小,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大;
因为串联电路中总电压等于各分电压之和,所以电阻R两端的电压与传感器两端的电压之和保持不变;
综上所述,ACD错误,B正确。
故选:B。
【点评】本题考查了串联电路的特点、欧姆定律的应用,知道电压表示数逐渐减小时传感器的电阻逐渐减小是解题的关键。
9.(2分)小雪同学在调查常见家用电器的铭牌时,发现不同用电器的功率一般是不同的。电水壶标有“800W”字样,一只LED灯标有“9W”字样。下列说法中正确的是( )
A.电水壶消耗的电能一定是800J
B.这只LED灯正常工作时,其额定功率是9W
C.把电水壶接到110V电压下工作,其实际功率一定是800W
D.电水壶和LED灯都正常工作时,电流通过电水壶做功更慢
【分析】(1)电水壶标有“800W”字样,是指电水壶的额定功率,即电水壶正常工作时的电功率,说明电流通过电水壶1s做功800J;
(2)一只LED灯标有“9W”字样,是指该灯的额定功率为9W;
(3)电水壶的电阻不变时,实际电压为110V时,由P=可知实际功率将变为额定功率的;
(4)电水壶和LED灯都正常工作时,实际功率等于各自的额定功率,电功率是指电流做功快慢的物理量,电功率大表示电流做功快。
【解答】解:A、电水壶的额定功率为800W,电水壶正常工作时的电功率为800W,说明电流通过电水壶1s做功800J,故A错;
B、LED灯上标有“9W”字样,说明该灯的额定功率为9W,故B正确;
C、把电水壶接到220V电压下工作,电水壶正常工作。实际功率是800W;当实际电压为110V时,电水壶的电阻不变时,由P=可知实际功率将变为额定功率的,变为200W,故C错;
D、电水壶和LED灯都正常工作时,电水壶的实际功率为800W,LED灯的实际功率为9W,电水壶的实际功率大于LED灯的实际功率,电流通过电水壶做功比通过LED灯做功快,故D错。
故选:B。
【点评】本题考查了学生对用电器额定功率的理解,要明确电功率是反映电流做功快慢的物理量。
10.(2分)小刚利用家中器材自制了一个坐位体前屈项目测试仪,原理图如图所示,电源的电压为6V,R1的电阻为30Ω。其中电阻丝R2粗细均匀,总长度为30cm,闭合开关,推挡板P在B端时,坐位体前屈成绩为0,电流表的示数为0.05A。推挡板P在A端时,坐位体前屈成绩为30cm。国家体质标准中初三年级男生坐位体前屈成绩大于14.8cm为优秀,则下列说法错误的是( )
A.电阻丝R2的阻值为90Ω
B.推动挡板P到A端时电压表示数为4.5V
C.小刚进行测试时电压表示数为3V,他的成绩达到优秀
D.测试仪工作5min,消耗的电能为900J
【分析】闭合开关,R1和R2串联,电压表测量与R2并联部分两端的电压,电流表测量电路电流,电压表相当于断路,挡板移动过程中,电路中电流不变。
(1)根据串联电路的电流特点可知通过R1和R2两端的电流,根据欧姆定律可知R1两端的电压,根据串联电路的电压特点可得出R2两端的电压,根据欧姆定律得出电阻R2的阻值;
(2)推动挡板P到A端时,电压表并联在R2两端,测量R2两端的电压,根据(1)中分析可知电压表示数;
(3)小刚进行测试时电压表示数为3V,根据欧姆定律可得出此时电压表所并联的电阻丝的阻值,已知推挡板P在B端时,坐位体前屈成绩为0,推挡板P在A端时,坐位体前屈成绩为30cm,据此可得出小刚同学的成绩,并与14.8cm比较即可判断小刚同学成绩是否达到优秀;
(4)根据W=UIt求出测试仪工作5min,消耗的电能。
【解答】解:闭合开关,R1和R2串联,电压表测量与R2并联部分两端的电压,电流表测量电路电流,电压表相当于断路,挡板移动过程中,电路中电流不变。
A、由串联电路的电流特点可知,通过R1的电流:I1=I2=I=0.05A
根据欧姆定律可知,R1两端的电压:U1=I1R1=0.05A×30Ω=1.5V,
由串联电路的电压特点可知,R2两端的电压:U2=U﹣U1=6V﹣1.5V=4.5V,
由欧姆定律可知,电阻R2的阻值:R2===90Ω,故A正确;
B、推动挡板P到A端时,电压表并联在R2两端,测量R2两端的电压,由A可知,电压表的示数为4.5V,故B正确;
C、小刚进行测试时电压表示数为3V,此时电压表所并联的电阻丝的阻值R2′===60Ω,
已知推挡板P在B端时,坐位体前屈成绩为0,推挡板P在A端时,坐位体前屈成绩为30cm,
因此小刚同学的成绩为:×30cm=20cm>14.8cm,成绩达到优秀,故C正确;
D、测试仪工作5min,消耗的电能:W=UIt=6V×0.05A×5×60s=90J,故D错误。
故选:D。
【点评】本题考查串联电路的特点、欧姆定律和电功公式的灵活运用,关键是分析得出挡板移动过程中,电路中电流不变这一信息。
二、填空与作图题(本大题共8小题,计22分)
11.(3分)小红喜欢喝汤,煮汤时,其他房间里也能闻到浓浓的香味,这是 扩散 现象;汤勺很难被压缩,是因为分子间存在着 斥力 ;在煮汤的过程中,是通过 热传递 (选填“做功”或“热传递”)的方式改变汤的内能。
【分析】不同的物质在相互接触时,物质的分子互相进入对方的现象就叫扩散现象;
分子间存在相互作用的引力和斥力;
改变内能的方式包括做功和热传递。
【解答】解:煮汤时,其他房间里也能闻到浓浓的香味,属于扩散现象;
汤勺很难被压缩,是因为分子间存在斥力;
煮汤的过程中,汤吸收热量,通过热传递的方式改变汤的内能。
故答案为:扩散;斥力;热传递。
【点评】本题考查分子动理论和内能的改变,属于基础题。
12.(2分)一节新干电池的电压为 1.5 V;干电池的结构如图,其中的密封塑料,通常情况下属于 绝缘体 (选填“导体”或“绝缘体”)。
【分析】根据对常见电压值及常见物体导电性的了解作答。
【解答】解:一节新干电池的电压为1.5V;
塑料不容易导电,属于绝缘体。
故答案为:1.5;绝缘体。
【点评】此题考查了常见物理量的估测及物体导电性的认识,是一道基础题。
13.(4分)“珍爱生命,安全用电”是同学们日常生活必须具备的安全意识。在家庭电路中,为防止触电事故的发生,必须把用电器的开关安装在 火 线上;当电路中用电器 总功率过大 或电路短路时,电路中的 空气开关 (选填“漏电保护器”或“空气开关”)会迅速切断电路;用测电笔辨别火线、零线时,图中执笔方式正确的是 甲 。
【分析】(1)控制用电器的开关应安装在火线与用电器之间。
(2)家庭电路电流过大的原因有两个:一是用电器总功率过大;二是发生短路。
(3)当用电器发生漏电事故,漏电保护器侦测到火线和零线上的电流不等时,能够自动切断电路,当有很微弱的电流导入地下时,漏电保护器即开始切断电路;空气开关是当电路中电流过大时,能够自动切断电路。
(4)使用测电笔时,应让手与笔尾的金属体接触,不能与笔尖的金属体接触。
【解答】解:家庭电路中,用电器的开关应安装在用电器与火线之间;空气开关是当电路中电流过大时自动切断电路,当电路发生漏电事故时,漏电电流通常很小时漏电保护器自动切断电路;当用电器总功率过大或电路短路时,由于电路中电流过大,空气开关会迅速切断电路,使用测电笔时,手必须接触笔尾的金属体,以让微弱的电流通过人体,形成通路,绝对不允许接触笔尖的金属体,如果笔尖接触的是火线,则会有较大电流通过人体,导致人触电,由图知执笔正确的是甲。
故答案为:火;总功率过大;空气开关;甲。
【点评】本题考查安全用电常识,要掌握正确使用测电笔、了解空气开关与漏电保护器的区别、开关的接线位置等内容,属于基础题。
14.(3分)北方的楼房中大多数有“暖气”,一般采用热水循环的方式将燃料燃烧时产生的热量带到房屋中取暖,这是利用了水的 比热容 较大的特性;食物也是一种“燃料”,牛奶的营养成分表上标有“能量:289千焦每100克”,其中“能量”的含义与 热值 (选填“内能”“热量”或“热值”)相似;燃料燃烧的不充分时,它的热值会 不变 (选填“变小”“变大”或“不变”)。
【分析】(1)因为水的比热容较大,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;
(2)1kg某种燃料完全燃烧放出的热量,叫这种燃料的热值;
(3)热值是燃料的一种特性,其大小与燃料的种类有关,而与燃料的质量大小、燃烧程度无关。
【解答】解:(1)因为水的比热容最大,相同质量的水和其它物质比较,降低相同的温度,水放出的热量多,所以暖气装置中用水来供热。
(2)牛奶的营养成分表上标有“能量:289千焦每100克”,表示完全吸收100mg该种牛奶可以获得289kJ的热量,所以其中“能量”的含义与热值相似。
(3)燃料燃烧的不充分时,燃料的种类不变,其热值不变。
故答案为:比热容;热值;不变。
【点评】本题考查了对比热容、热值特性的理解,属于基础题目。
15.(2分)如图所示,是一款电加热羊毛手套,手套通电后能产生热量是因为电流具有 热 效应;有一块手机用的锂电池,上面标明电压为3.7V,容量4000mA•h,它充满电后,大约储存了 53280 J电能。
【分析】(1)电流通过导体时导体会发热,这种现象叫做电流的热效应。
(2)利用W=UIt=UQ求出电池存储的电能。
【解答】解:(1)手套通电后产生热量是因为电流通过导体时导体会发热,这种现象叫做电流的热效应。
(2)电池存储的电能:W=UIt=UQ=3.7V×4000mA•h=3.7V×4A×3600s=53280J。
故答案为:热;53280。
【点评】本题考查电流的热效应和电池容量的计算,是一道基础题。
16.(4分)如图甲是电阻R与小灯泡L的U﹣I图象。由图象可知,当R两端的电压为0时,R的阻值为 10 Ω;现把R和小灯泡L接入图乙所示电路中,电源电压为6V,闭合开关S,电流表的示数0.6A,通过电源的电流是 1.2 A,此时滑动变阻器接入电路的电阻是 5 Ω,小灯泡L的实际功率为 1.8 W。
【分析】(1)由R的I﹣U图象和欧姆定律算出R的阻值;电阻是导体本身的一种性质,与通过导体的电流和导体两端的电压没有关系;
(2)闭合开关S,灯泡与滑动变阻器串联后再与定值电阻R并联,电流表测通过灯泡所在支路的电流,根据并联电路的电压特点可知R两端的电压和灯泡与滑动变阻器两端的总电压,根据欧姆定律求出通过R的电流,根据并联电路的电流特点求出通过电源的电流,根据串联电路的电流特点求出通过灯泡的电流,由图象可知此时灯泡两端的电压,由串联电路的电压特点求出此时滑动变阻器两端的电压,根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路的电阻,利用P=UI求出灯泡的实际功率。
【解答】解:(1)由R的I﹣U图象可知,当R两端的电压为8V时,通过R的电流为0.8A,由欧姆定律可知,R的阻值:R===10Ω,
由于电阻是导体本身的一种性质,与通过导体的电流和导体两端的电压没有关系,所以当R两端的电压为0时,R的阻值仍为10Ω;
(2)闭合开关S,灯泡与滑动变阻器串联后再与定值电阻R并联,电流表测通过灯泡所在支路的电流,
由并联电路的电压特点可知,R两端的电压和灯泡与滑动变阻器两端的总电压:U=UR=UE=6V,
则通过R的电流:IR===0.6A,
由并联电路的电流特点可知,通过电源的电流:IE=IR+I=0.6A+0.6A=1.2A,
由串联电路的电流特点可知,通过灯泡的电流:IL=I滑=I=0.6A,
由图象可知,此时灯泡两端的电压:UL=3V,
由串联电路的电压特点可知,此时滑动变阻器两端的电压:U滑=U﹣UL=6V﹣3V=3V,
由欧姆定律可知,滑动变阻器接入电路的电阻:R滑===5Ω;
灯泡的实际功率:P=UI=3V×0.6A=1.8W。
故答案为:10;1.2;5;1.8。
【点评】本题考查了串并联电路的特点、欧姆定律和电功率公式的应用,关键是能从图象中得出通过小灯泡的电流为0.6A时,灯泡两端的的电压。
17.(2分)如图所示,是小明探究串联电路电压规律时连接的电路,请你在实物图上只改动一根导线,使电压表能够测出L1两端电压。(需去掉的导线打“×”,若需连线用笔画线表示改动后的导线)
【分析】根据电压表与被测用电器并联,以及电流必须从电压表的正接线柱流入、负接线柱流出的原则,将电压表并联在L1两端。
【解答】解:要使电压表能够测出L1两端的电压,必须使电压表与Ll并联,且使电流从电压表的正接线柱流入、负接线柱流出,即将电压表的“+”接线柱与灯泡L1右接线柱相连。如图所示:
【点评】本题考查电压表的正确使用方法、以及实物的电路连接的掌握情况,属于基础题。
18.(2分)如图甲为带开关的五孔插座,开关能同时控制两个插座,请将图乙中的插座正确连入家庭电路。
【分析】家庭电路中,从安全角度考虑,开关应控制火线,根据开关的作用确定开关的位置;
两孔插座连接方式是“左零右火”;三孔插座连接方式是“左零右火上地”。
【解答】解:开关能同时控制两个插座,说明开关要接在干路上,并且开关接火线,
由图可以看出,根据安全用电的原则,只需要将两孔插座和三孔插座的右孔与开关连接即可,如图所示:
【点评】本题考查安全用电的原则,掌握两孔插座、三孔插座、灯泡、开关的接法即可正确解题。如:火线接在开关上;而对于插座的接线方法是要求“左零右火”,三孔插座还要求中接地等。
三、实验与探究题(本大题共4小题,计22分)
19.(4分)为了探究“影响导体电阻大小的因素”,小东同学设计了如图所示实验。其中a、b、c、d分别是四段粗细均匀的导体,比较导体的长度、横截面积和材料三个因素发现:其中b与a只是长度不同;c与a只是横截面积不同,d与a只是材料不同。
(1)实验中用 电压表示数 反映电阻的大小。
(2)利用图乙所示的电路,可以探究导体电阻与 横截面积 有关。
(3)若想探究导体电阻与材料是否有关,应选择图 丙 (选填“甲”“乙”或“丙”)所示的电路。
(4)该实验过程采用了转换法和 控制变量 法两种物理研究方法。
【分析】(1)根据欧姆定律可知,电流相同时,导体两端电压越大该导体的电阻越大;
(2)(3)(4)导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积有关,实验探究时应采用控制变量法。
【解答】解:(1)实验中电压表示数反映电阻的大小;
(2)利用图所示的乙电路,c与a只是横截面积不同,导线的长度和材料相同,所以选用导线a、c接入电路中,是为了探究导体电阻与导体的横截面积的关系;
(3)探究电阻大小跟导体的材料的关系时,需要控制导体的长度和横截面积相同,材料不同,所以选用导线a、d接入电路中,应选择图所示的丙电路。
(4)在研究导体的电阻与导体的横截面积是否有关时,应控制导体的材料和长度不变;在研究导体的电阻与导体的材料是否有关时,应控制导体的长度和横截面积不变,所以实验探究时还应采用控制变量法。
故答案为:(1)电压表示数;(2)横截面积;(3)丙; (4)控制变量。
【点评】本题是探究影响电阻大小因素的实验,考查了学生识图能力以及分析问题和解决问题的能力,题目有一定难度。
20.(5分)实验课堂上老师为同学们准备了如图所示的装置进行实验探究,甲、乙是完全相同的两个烧瓶,里面装有未知液体、电阻R甲、R乙和相同的温度计。
(1)小京想利用这套装置探究电流产生的热量跟电阻的大小是否有关,他设计电路时应使R甲、R乙阻值 不同 (选填“相同”或“不同”);在实验中,电流产生热量的多少是通过 温度计的示数变化 来反映的,此时选用的液体种类和质量应该 相同 (选填“相同”或“不同”);
(2)小红将烧瓶中的液体换成质量相同的不同种液体,利用这套装置比较甲、乙两烧瓶中液体的比热容,为了使两种液体在一定时间内吸收的热量相等,R甲、R乙的阻值应该 相同 (选填“相同”或“不同”)。闭合开关,通电一段时间后,发现甲瓶中温度计示数升高的更多,则 甲 (选填“甲”或“乙”)瓶中液体的比热容较小。
【分析】(1)电流产生热量的多少与电流、电阻和通电时间有关,根据其确定应控制的变量;实验中通过温度计的示数变化来判断产生热量的多少,根据影响温度变化的因素来判断控制的变量;液体温度的变化与液体的种类及质量有关。
(2)根据焦耳定律可知要使电流通过电阻丝产生的热量相等,需将电阻丝串联在电路中,可以确保通过的电流相等、通电时间相同,还必须要求阻值相同;
根据Q吸=cm△t进行分析,即质量相同的不同物质吸收相同的热量,温度变化越小,比热容越大;
【解答】解:(1)探究电流产生电流的热量跟电阻的大小是否有关,应使电阻的大小不同,电流和通电时间相同;通过温度计的示数变化来判断产生热量的多少,所以还要控制液体的种类和质量相同。
(1)由于电阻串联,通过的电流相等、通电时间相同,根据Q=I2Rt可知,要使电流通过电阻丝产生的热量相等,还必须要求阻值相同;
由Q吸=cm△t可知,甲乙的质量和吸收热量相同,甲温度升高更多,比热容较小,乙的比热容大;
故答案为(1)不同,温度计的示数变化,相同;(2)相同,甲。
【点评】本题探究影响电流通过电阻丝产生热量多少的因素和比较不同物质的吸热能力及考查控制变量法、转换法的应用和焦耳定律的运用,为热学中的重要实验。
21.(6分)晓东用如图甲所示的电路,探究“通过导体的电流与电压、电阻的关系”,电源电压不变。
(1)在探究“电流与电压的关系”实验中。
①选定某一定值电阻进行实验,多次调节滑动变阻器的目的是 改变定值电阻两端的电压和通过电路的电流 ;闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于最 右 (选填“左”或“右”)端;闭合开关后,电流表无示数,但电压表有示数,原因可能是 定值电阻断路 。
②排除故障后实验测得五组数据,并绘制出定值电阻R的I﹣U图象如图乙所示。由图象可得:实验中所用定值电阻R的阻值为 5 Ω。
(2)在探究“电流与电阻的关系”实验中。
①实验中需要用到阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的电阻。滑动变阻器的滑片位置不动,将10Ω的电阻换成15Ω后,若保持电压表的示数不变,应将滑动变阻器的滑片向 右 端移动。
实验次数
1
2
3
4
5
R/Ω
5
10
15
20
25
I/A
0.6
0.3
0.2
0.15
0.12
②完成实验后,通过分析上表的实验数据,初步得出的结论是 在电压一定时,通过导体中的电流与导体的电阻成反比 。
【分析】(1)①在探究“电流与电压的关系”实验中,选定某一定值电阻进行实验,多次调节滑动变阻器改变定值电阻两端的电压和通过的电流;
闭合开关前滑动变阻器的滑片应移到阻值最大处;
若电流表示数为0,说明电路可能断路;电压表有示数接,则电压表与电源连通,则与电压表并联的支路以外的电路是完好的,则与电压表并联的电路断路了;
②读取图中对应的电压和电流数据,由欧姆定律可得验中所用定值电阻R的阻值;
(2)①在探究“电流与电阻的关系”实验中,每次改变电阻R的阻值后,通过调节滑动变阻器的滑片,使电阻R两端的电压保持不变,根据串联分压原理可知应将滑动变阻器的滑片向哪端移动;
②分析表中实验数据可知实验结论。
【解答】解:(1)①在探究“电流与电压的关系”实验中,选定某一定值电阻进行实验,多次调节滑动变阻器改变定值电阻两端的电压和通过的电流;
闭合开关前滑动变阻器的滑片应移到阻值最大处,即最右端;
闭合开关后,电流表无示数,电路可能断路,但电压表有示数,则电压表与电源连通,因故障只发生在用电器上,原因可能是定值电阻断路;
②读取图中对应的电压和电流数据,由欧姆定律可得验中所用定值电阻R的阻值为:R===5Ω;
(2)①在探究“电流与电阻的关系”实验中,每次改变电阻R的阻值后,通过调节滑动变阻器的滑片,使电阻R两端的电压保持不变,根据串联分压原理可知将10Ω的电阻换成15Ω后,若保持电压表的示数不变,应使滑动变阻器接入电路的电阻变大,所以应将滑动变阻器的滑片向右端移动;
②由表中实验数据可知,电流与电阻的乘积保持不变,是定值,即电流与电阻成反比,故可得结论:在电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比。
故答案为:(1)①改变定值电阻两端的电压和通过电路的电流;右;定值电阻断路;②5;(2)①右;②在电压一定时,通过导体中的电流与导体的电阻成反比。
【点评】本题考查了探究“通过导体的电流与电压、电阻的关系”的实验,涉及到实验的操作、实验数据的分析、欧姆定律的应用等,利用好控制变量法是关键。
22.(7分)物理兴趣小组的同学们做了如下两个电学实验。
(1)测量额定电压为2.5V小灯泡正常发光时的电阻实验。
①请你用笔画线代替导线,将图1所示的电路连接完整。
②闭合开关,移动滑片P,使电压表示数为2.5V,此时电流表示数如图2所示,则小灯泡正常发光时电阻为 8.3 Ω(结果保留一位小数)。
③在探究过程中,由于操作有误,在未断开开关的情况下,直接将小灯泡从灯座上拔出,那么拔出小灯泡后电压表的示数 变大 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)小组同学在没有电压表的情况下,利用电流表和定值电阻,设计了如图3所示的实验电路,测量小灯泡的额定功率,已知小灯泡的额定电压为U额,定值电阻的阻值为R0,实验步骤如下:
①闭合开关S、S1,断开S2,调节滑动变阻器,使电流表示数为 时,此时小灯泡正常发光。
② 闭合开关S、S2,断开开关S1 ,保持滑动变阻器滑片位置不变,读出此时电流表的示数为I。
③测得小灯泡的额定电功率P额= U额×(I﹣) (用U额、I和R0表示)。
【分析】(1)①变阻器按一上一下连入电路中与灯串联;
②根据电流表选用小量程确定分度值读数,由欧姆定律I=得出小灯泡正常发光时的电阻;
③直接将小灯泡从灯座上拔出,分析电路的连接,由串联电路电压的规律分析;
(2)要测灯的额定功率,应先使灯正常发光,在没有电压表的情况下,电流表与定值电阻R0应起到电压表的测量作用,故将R0与电流表串联后再与灯并联,通过移动变阻器的滑片使电流表示数为I1=时,由并联电路电压的规律,灯的电压为额定电压,灯正常发光;
保持滑片位置不变,通过开关的转换,使电流表测灯与R0并联的总电流,因电路的连接关系没有改变,各电阻的大小和通过的电流不变,灯仍正常发光,根据并联电路电流的规律求出灯的额定电流,根据P=UI写出灯的额定功率的表达式。
【解答】解:(1)①变阻器按“一上一下”连入电路中与灯串联,如图所示:
②如图2所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,通过小灯泡的电流为0.3A,由欧姆定律I=,则小灯泡正常发光时电阻为R==≈8.3Ω;
③在探究过程中,由于操作有误,在未断开开关的情况下,直接将小灯泡从灯座上拔出,则电压表串联在电路中测电源电压(原来测灯的电压),由串联电路电压的规律,那么拔出小灯泡后电压表的示数变大;
(2)①闭合开关S、S1,断开S2,调节滑动变阻器,使电流表示数为,此时小灯泡正常发光;
②保持滑片P位置不动,闭合开关S、S2,断开开关S1,保持滑动变阻器滑片位置不变,读出此时电流表的示数为I;
③在①中,电流表测定值电阻的电流,由欧姆定律,定值电阻的电压为:
U0=I1R0=×R0=U额,
根据并联电路电压的规律,灯的电压为额定电压,灯正常发光;
在②中,电流表测灯与R0并联的总电流,因电路的连接关系没有改变,各电阻的大小和通过的电流不变,灯仍正常发光,根据并联电路电流的规律,灯的额定电流:
I额=I﹣,
则小灯泡的额定功率表达式:
P额=U额×I额=U额×(I﹣)。
故答案为:(1)①如上图所示;②8.3;③变大;(2)①;②闭合开关S、S2,断开开关S1;③U额×(I﹣)。
【点评】本题测量小灯泡正常发光时的电阻实验,考查电路连接、操作过程、电表读数、电阻计算、电路和误差分析,同时考查设计方案测额定功率的能力。
四、综合题(本大题共2小题,计16分)
23.(8分)某牌号汽车采用四缸发动机,如图甲所示。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,这样总有一个汽缸在做功。图乙是小锦同学阅读发动机的说明书后绘制的能量流向图。
(1)某汽缸在某时刻的状态如图丙所示,这是 做功 冲程,这个冲程的能量转化方式是 内能转化为机械能 。
(2)若该车某次行驶中消耗了0.4kg汽油,则发动机输出的有用功为多少?同时可使50kg的冷却水温度升高多少℃?[汽油的热值为4.2×107J/kg,水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)]
【分析】(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)根据Q放=m汽油q求出0.4kg汽油完全燃烧放出的热量,由图乙计算出发动机的效率,根据W有=ηQ放求出发动机输出的有用功;
根据图乙中的冷却水吸收的热量占总能的30%,求出冷却水吸收的热量,再根据Δt=求出水升高的温度。
【解答】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)0.4kg汽油完全燃烧放出的热量:
Q放=m汽油q=0.4kg×4.2×107J/kg=1.68×107J;
由图乙可知,发动机的效率为η=100%﹣33%﹣30%﹣7%=30%,
发动机输出的有用功:
W有=ηQ放=30%×1.68×107J=5.04×106J,
50kg冷却水吸收的热量:
Q吸=η冷水Q放=30%×1.68×107J=5.04×106J,
冷却水升高的温度:
Δt===24℃。
答:(1)做功;内能转化为机械能;
(2)发动机输出的有用功为5.04×106J;可使50kg的冷却水温度升高24℃。
【点评】本题考查了热机的四个冲程和热量、效率的有关计算,解答本题的关键是运用图乙中的能量流程图。
24.(8分)如图甲为一款家庭手动调节温度的电暖气,额定电压为220V,其内部的电路简化图如图乙所示,R1、R2均为发热电阻。当它接入家庭电路中,只闭合S2,电暖气处于中温挡,正常工作时其功率为660W;当关掉家中其他用电器只让该电暖气工作,只闭合开关S1,正常工作60s时,如图丙所示电能表的转盘转了22r。请你计算:
(1)电暖气在中温挡位正常工作时,通过它的电流;
(2)低温挡和高温挡的功率;
(3)电阻R1的阻值。
【分析】(1)根据P=UI求出电暖气在中温挡位正常工作时,通过它的电流;
(2)由P=UI=可知,当电源电压一定时,电路电阻越大,功率越小,根据电路图分析电路结构,结合并联电路电阻规律和P=UI=可知各挡位时电路的连接;
3000r/(kW•h),表示电路中每消耗1kW•h的电能,电能表转盘转3000圈,据此求出电能表的转盘转了22r消耗的电能,根据P=求出R1的电功率,即为低温挡的功率,根据并联电路的特点求出高温挡的功率;
(3)根据P=UI=求出电阻R1的阻值。
【解答】解:(1)由P=UI可知,电暖气在中温挡位正常工作时,通过它的电流:I2===3A;
(2)当S1闭合、S2断开时,电路为R1的简单电路;当S2闭合、S1断开时,电路为R2的简单电路;当S1、S2都闭合时,R1、R2并联;
因为并联电路的总电阻小于各支路的电阻,所以由P=UI=可知,R1、R2并联时,电路中的电阻最小,电功率最大,电暖气处于高温挡;由题意可知,当S2闭合、S1断开时,电路为R2的简单电路,电暖气处于中温挡,则当S1闭合、S2断开时,电路为R1的简单电路,电暖气处于低温挡;
3000r/(kW•h),表示电路中每消耗1kW•h的电能,电能表转盘转3000圈,
则电能表的转盘转了22r消耗的电能:W1==kW•h,
则低温挡的功率:P低=P1===0.44kW=440W,
由并联电路的特点可知,当S1、S2都闭合时,R2的电功率不变,即P2=P中=660W,
则高温挡的功率:P高=P1+P2=440W+660W=1100W;
(3)由P=UI=可知,电阻R1的阻值:R1===110Ω。
答:(1)电暖气在中温挡位正常工作时,通过它的电流为3A;
(2)低温挡为440W,高温挡的功率为1100W;
(3)电阻R1的阻值为110Ω。
【点评】本题考查了并联电路的特点、欧姆定律和电功公式的灵活应用,正确的判断电暖气处于不同挡位时电路的连接方式是关键。
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