山东省宁津县张宅中学2022-2023学年九年级上学期期中考试物理试题(含答案)
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这是一份山东省宁津县张宅中学2022-2023学年九年级上学期期中考试物理试题(含答案),共21页。试卷主要包含了选择题,填空题,作图与实验探究,计算题等内容,欢迎下载使用。
2022-2023学年山东省德州市宁津县张宅中学九年级(上)期中物理试卷
一、选择题(每个3分共45分)
1. 下列生活实例中,通过做功改变物体内能的是( )
A. 把冰块放在鲜榨的果汁里,喝时感觉很凉快
B. 冬天人们常用双手互相摩擦取暖
C. 利用太阳能热水器“烧水”
D. 摩托车发动机发动一段时间后,排气管热得发烫
2. 关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A. 0℃的冰内能为零
B. 物体温度越高,所含热量越多
C. 两个物体温度相同,它们之间就不能发生热传递
D. 90℃水的内能一定比10℃水的内能多
3. 如图所示的电路中,电源电压保持不变.当开关S1断开、S2闭合时,电压表的示数为4.5V;当开关S1闭合、S2断开时,电压表的示数为3V,则L1和L2两端的电压分别为( )
A. 3V和4.5V B. 1.5V和4.5V C. 3V和1.5V D. 1.5V和3V
4. 一台单缸四冲程柴油机转速为1800转/min,则柴油机1s内( )
A. 完成30个冲程,做功60次
B. 完成60个冲程,做功60次
C. 完成60个冲程,做功15次
D. 完成30个冲程,做功15次
5. 用一个带正电的玻璃棒靠近一小块悬挂着的泡沫塑料彼此还没接触,塑料块就被推开了,则塑料块带电情况是( )
A. 一定带正电
B. 一定带负电
C. 一定不带电
D. 可能带正电,也可能带负电
6. 如图所示的电路中,当开关闭合时,甲电流表的示数为0.5A,乙电流表的示数为0.3A,则下列判断正确的是( )
A. 通过灯L1的电流为0.5A B. 通过灯L1的电流为0.2A
C. 通过电路总电流为0.8A D. 通过灯L2的电流为0.2A
7. 如图所示的电路,闭合开关S1和S2后,下列分析正确的是( )
A. 小灯泡亮、电铃响
B. 小灯泡亮、电铃不响
C. 小灯泡不亮、电铃响
D. 小灯泡不亮、电铃不响
8. 如图所示电路中,甲、乙两处分别接入电流表或电压表,当S闭合后,为使两灯均能发光,则下列说法正确的是( )
A. 甲接电流表,乙接电压表 B. 甲、乙均接电压表
C. 甲、乙均接电流表 D. 甲接电压表,乙接电流表
9. 小高同学在做电学实验时,按如图所示连接电路,电源电压不变,闭合开关后,灯L1、L2都发光,一段时间后,其中一盏灯突然熄灭,而电流表、电压表的示数都不变。产生这一现象的原因是( )
A. 灯L1短路 B. 灯L2短路 C. 灯L1断路 D. 灯L2断路
10. 下列有关电阻的说法正确的是( )
A. 导体的电阻越大,表明导体的导电能力越强
B. 导体两端的电压为0时,电阻也为0
C. 导体中的电流为零时电阻也为零
D. 导体的电阻是导体本身的一种性质,与导体的材料、长度和横截面积等因素有关
11. 按照如图所示电路图连接好电路,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P向a端移动时,下列说法正确的是( )
A. 电流表示数增大,电压表示数减小,灯变暗
B. 电流表示数增大,电压表示数增大,灯变亮
C. 电流表示数减小,电压表示数减小,灯变暗
D. 电流表示数减小,电压表示数减小,灯变亮
12. 如图所示,AB和BC是由同种材料制成的长度相同,横截面积不同的两段导体,将它们串联后连入电路中.比较通过它们的电流的大小,有( )
A. IABIBC C. IAB=IBC D. 无法确定
13. 关于如图电路的判断,正确的是( )
A. 只闭合开关S1时,灯泡L1、L3并联
B. 只闭合开关S2时,灯泡L2、L3并联
C. 只闭合开关S2、S3时,灯泡L2、L3串联
D. 闭合所有开关时,灯泡L1、L2并联,L3短路
14. 图甲为某可调节亮度台灯,图乙为其用于调光的电位器结构图,a、b、c是它的是三个接线柱,a、c分别与弧形电阻丝的两端相连,b与金属滑片相连,转动旋钮,滑片在弧形电阻丝上同向滑动即可调节灯泡亮度,下列分析正确的是( )
A. 电位器与灯泡并联
B. 电位器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变灯泡亮度的
C. 若只将a、c接入电路,顺时针转动旋钮时灯泡变亮
D. 若只将b、c接入电路,顺时针转动旋钮时灯泡变暗
15. 在实验室里,小明同学将两只小灯泡接成如图所示的电路。闭合开关,发现Ll灯比L2灯亮。要使两灯亮度相同,下列措施中可行的是( )
A. 给L1灯串联一只可调电阻
B. 给L2灯串联一只可调电阻
C. 在L1灯两端并联一只可调电阻
D. 在L2灯两端并联一只可调电阻
二、填空题。(共17分,每空1分)
16. 柴油机是工农业生产中常用的热机,已知某型号柴油机的效率是30%,在柴油机内完全燃烧20g柴油能放热______ J,这些热通过该柴油机的转化能对外做有用功______ J。(柴油的热值为3.3×107J/kg)
17. 如图所示,在电路中要使电灯L1和L2并联,应闭合开关______;要使电灯L1和L2串联,应闭合开关______;不能同时闭合开关______,会出现______。
18. 在烈日当空的河边玩耍,你会发现河边的沙子烫脚,而河水却是凉的,是因为______。
19. 如图所示,灯L1和L2是______联的,已知电流表A1的读数为0.2A,电流表A的读数为0.3A,则通过灯L2的电流为______ A。
20. LED灯是一种新型的高效节能光源,它的核心元件是发光二极管,二极管是由______材料制成的。在发电厂发电、输送电能等方面若能采用______材料,就可以大大降低由于电阻引起的电能损耗。
21. 如图是一种声光报警器的电路图,当开关______时,灯亮、铃不响;当开关______时,灯亮同时铃响。
22. 如图所示是一种自动测定油量多少的装置,R1是滑动变阻器,它的金属滑片是杠杆的一端,从油量表指针所指的刻度,就能知道油箱内油量的多少。当向油箱里加油时,滑片P会向______移动,R1的电阻会______,油量表示数会______。从图中可看油量表实际就是______表。
三、作图与实验探究
23. 请按要求画出电路图并连接实物图。要求:两灯L1和L2串联,电压表测量L1两端电压。
24. 在探究“并联电路电流的关系”的实验中,如图甲是实验的电路图。
(1)小明同学在测量A处的电流时,闭合开关,发现电流表的指针偏转如图乙所示,原因是______;排除故障后,电流表的示数如图丙所示,则电流表的示数为______ A。
(2)如表是另一组的小亮同学在实验中用两盏规格相同的灯泡测出的数据,由此得出的实验结论是:在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,且各支路的电流相等。请指出小亮的探究过程的两点不妥之处:
A点的电流IA
B点的电流IB
C点的电流IC
0.18A
0.18A
0.36A
①______;②______。
25. 在研究“导体中的电流与导体两端电压的关系”时,小明从实验室找来了如下器材:电源(3V)、开关、电流表、电压表、滑动变阻器、定值电阻、导线若干。
(1)请在虚线框内画出实验电路图,并在图乙中将实物电路连接完整。
(2)连接电路时,开关应该______。闭合开关前,应将滑动变阻器滑片滑到______处。
(3)小明通过实验得到了下表数据,请读出图丙中两表数据,记录在最后一列空格中。
电压U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
______
电流I/A
0.05
0.1
0.15
0.2
______
(4)由表中数据可得结论:______。
还能计算出实验所使用的定值电阻为______Ω
(5)若在实验时发现电流表没有示数,电压表示数示数接近3V,原因可能是电阻R ______。
(6)利用此实验电路还能够做______实验。
26. 小宣做“探究导体电阻与导体长度的关系”的实验。他准备在如图中的A、B两点间接入待研究的电阻丝,电源两端电压恒定,忽略灯丝电阻随温度变化的影响,待用电阻丝的规格如表。请回答下列问题:
序号
材料
长度
横截面积
1
碳钢合金丝
L
S
2
镍铬合金丝
L
S
3
镍铬合金丝
L
2S
4
镍铬合金丝
2L
S
(1)小宣若选择序号为 1、2 的两根电阻丝,则探究的是电阻与______的关系。
(2)他将所选电阻丝分别接入A、B两点间,闭合开关,通过观察灯泡的亮暗或电流表的示数来比较电阻丝电阻的大小。实验中,两次电流表指针均有偏转,但第二次的示数小于第一次的示数,说明第二次接入电路的电阻丝的阻值较______(选填“大”或“小”)。
(3)小宣判断电阻大小的方法在物理学习中经常用到,以下研究过程能体现这种方法的是______(选填选项前的字母,只有一个选项正确)。
A.水压使水管中形成水流,类似的电压使导体中形成电流
B.通过观察木块被运动物体撞击后移动距离的大小,可比较运动物体动能的大小
C.探究物体重力势能的大小与物体被举高度的关系,应控制物体的质量相同。
四、计算题(18分)
27. (9分)如图(a)所示电路,V1、V2是两只相同的电压表。当闭合开关后。灯泡L1和L2都发光,这时两只电压表的指针偏转角度相同,均为图(b)所示,指针刚好对准刻度线位置。则:
(1)求L1和L2两端的电压;
(2)若将L1和L2改接为图(c)所示的电路,电源电压不变,闭合开关后灯泡L1和L2都发光,此时电流表A2的示数为1.5A,电流表A1的示数为1.2A,求此时通过L2的电流和L2的电阻。
28. (9分) 太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备。某热水器每小时平均接收4.2×106J的太阳能,在5小时的有效照射时间内,将热水器中质量为100kg、初温为20℃的水温度升高到40℃。
求:(1)热水器中的水吸收了多少的热量?[c水=4.2×103J/(kg⋅℃)]
(2)热水器的效率是多少?
(3)若改用天然气来加热这些水,假设天然气燃烧放出的热量全部被水吸收,需要完全燃烧多少体积的天然气?(天然气的热值q=3.8×107J/m3,计算结果保留两位小数)
答案和解析
1.【答案】B
【解析】解:
A、冰块放入果汁中后,冰块吸收热量,使果汁的内能减小,温度降低,所以喝时会感觉凉快,是通过热传递改变了果汁的内能,故A错误;
B、双手互相摩擦,克服摩擦做功,机械能转化为手的内能,手的内能增大、温度升高,是通过做功改变了物体的内能,故B正确;
C、太阳能热水器“烧水”,是通过热传递的方式改变了水的内能,故C错误;
D、发动机将内能转移给排气管,所以排气管热得发烫,是通过热传递的方式改变了物体的内能,故D错误;
故选B.
解决此类问题要知道改变物体内能的方式有两种:做功和热传递,热传递过程是能量的转移过程,而做功过程是能量的转化过程.
此题是考查对做功和热传递改变物体内能的辨别,是中考热点,属于易错题目.
2.【答案】C
【解析】解:A、一切物体在任何温度下都具有内能,故A错误;
B、热量是一过程量,描述它的术语是“吸收”和“放出”,不能用含有来描述,故B错误;
C、热传递的条件是有温度差,两个物体温度相同,它们之间没有温度差,就不能发生热传递,故C正确,
D、内能的大小除了与物体的温度有关外还和物体的质量、状态有关,90℃水的内能不一定比10℃水的内能多,故D错误。
故选:C。
(1)一切物体在任何温度下都具有内能。
(2)根据热量的描述进行判断。
(3)热传递的条件是有温度差。
(4)物体的内能跟物体的质量、状态、温度有关。
本题主要考查了热量、温度和内能的关系以及内能的影响因素,是中考的热点,也是热学的难点。
3.【答案】C
【解析】解:由电路图可知,当开关S1断开、S2闭合时,两灯泡串联,电压表测电源的电压,
则电源的电压U=4.5V;
当开关S1闭合、S2断开时,两灯泡串联,电压表测L1两端的电压,
则L1两端的电压U1=3V,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,L2两端的电压:
U2=U-U1=4.5V-3V=1.5V.
故选C.
由电路图可知,当开关S1断开、S2闭合时,两灯泡串联,电压表测电源的电压,可知电源的电压;当开关S1闭合、S2断开时,两灯泡串联,电压表测L1两端的电压,根据串联电路的电压特点求出L2两端的电压.
本题考查了串联电路的电压特点,关键是开关闭合前后电压表所测电路元件的判断.
4.【答案】C
【解析】解:
由题知单缸四冲程柴油机转速为1800转/min=30r/s,因为一个工作循环四个冲程,对外做功一次,飞轮转2圈,所以柴油机1s完成15个工作循环,60个冲程,做功15次,故C正确。
故选:C。
四冲程内燃机一个工作循环四个冲程,对外做功一次,飞轮转2圈。
本题主要考查了内燃机飞轮转数、做功次数、冲程数之间的关系,一定要细心领会。
5.【答案】A
【解析】解:将一带正电的玻璃棒靠近泡沫塑料,塑料块远离玻璃棒,说明塑料块和玻璃棒带的是同种电荷。
玻璃棒带正电,因为同种电荷相互排斥,所以塑料球也带正电。
故选:A。
电荷间作用规律:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
此类题目,要抓住突破口:已知电性的带电体。
6.【答案】B
【解析】解:根据电路图,作出等效电路图如图所示;由图可知:L1和L2并联,电流表甲测干路电流,电流表乙测L2支路的电流,
由两电流表示数可知:干路电流I=I甲=0.5A,通过L2的电流I2=I乙=0.3A,故CD错误;
由并联电路的电流特点可知,通过灯L1的电流:
I1=I-I2=0.5A-0.3A=0.2A,故A错误,B正确。
故选:B。
(1)分析电路结构,画出等效电路图;
(2)根据并联电路的特点求出流过两灯泡的电流。
本题考查了电路结构分析、并联电路的特点,分析清楚电路结构,掌握并联电路的特点是正确解题的关键。
7.【答案】C
【解析】如图所示的电路,当开关都闭合后,灯泡会被短路,所以不会发光,但电铃仍能工作,所以A、B、D不符合题意,只有C符合题意;
故选:C。
当开关都闭合后,灯泡会被短路,所以不会发光,但电铃仍能工作。
解决此类电路图分析问题时,要注意短路现象。
8.【答案】A
【解析】解:电流表与被测用电器串联,电压表与被测用电器并联;由图可知,甲表与灯串联,所以甲是电流表,乙表与灯并联,所以乙是电压表。
故选:A。
根据电流表与被测用电器串联,电压表与被测用电器并联即可作出判断。
本题考查了电流表和电压表的使用,属于基本内容,比较简单。本题只要抓住电流表与被测用电器串联;电压表与被测用电器并联即可解答。
9.【答案】C
【解析】解:两个电灯是并联,电压表测量并联后的电压,也为电源电压,电流表与L2串联,测量L2的电流,若一灯灭了,两表示数不变,说明电压表还能与电源相通,L2中还有电流,只有是L1不亮,它断路了。
故选:C。
电流表测量L2的电流,电压表可测电源电压,若一灯灭了,而两个电表示数不变,则是L1断路了。
本题考查了电路故障的判断。在判断故障时,电压表的示数的变化很关键,若电压表有示数,说明电压表与电源能相通,若无示数,说明电压表与电源不能相通。
10.【答案】D
【解析】解:A、导体的电阻越大,表明导体的导电能力越弱,故A错误;
B、导体两端的电压为0时,电阻不为0,因为电阻与电压无关,故B错误;
C、导体中的电流为零时,电阻不为0,因为电阻与电流无关,故C错误;
D、导体的电阻是导体本身的一种性质,与导体的材料、长度和横截面积等因素有关,故D正确。
故选: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;电阻大小与导体的材料、长度、横截面积、温度有关,与导体中的电流、导体两端的电压大小无关。
深入理解电阻概念,可解答此题。
11.【答案】C
【解析】解:闭合开关后,将滑动变阻器的滑片P向a端移动时,连入的电阻变大,使电路中的电流变小,小灯泡亮度逐渐变暗;
根据U=IR,加在灯两端的电压U变小,所以电压表示数变小.
故选C.
左右移动滑片,使电路中连入的电阻变化,改变了电路中的电流,从而改变了小灯泡的亮度,同时使电压重新分配.
灵活应用滑动变阻器的变阻原理和串联电路的分压关系.
12.【答案】C
【解析】解:由图可知,AB和BC两段导体串联,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,通过它们的电流IAB=IBC,故ABD错误、C正确.
故选C.
由图可知,AB和BC两段导体串联,根据串联电路的电流特点可知通过它们的电流关系.
本题考查了串联电路的电流特点,抓住两导体串联是关键.
13.【答案】D
【解析】
【分析】
(1)各用电器首尾顺次连接,电路只有一条电流路径的连接方式是串联;
(2)各用电器首首相连、尾尾相连,电路有多条电流路径的连接方式是并联。
本题考查了灯泡连接方式的判断,判断用电器的连接方式,是解电学题的基础与关键,一定要掌握;判断电路的连接方式,可采用电流分路法进行分析。
【解答】
A、由图知,只闭合开关S1时,电流从电源正极流出后,依次通过L3→S1→L1后回到电源负极,所以灯泡L1、L3串联,故A错误;
B、由图知,只闭合开关S2时,电流从电源正极流出后,依次通过L3→S2→L2后回到电源负极,所以灯泡L2、L3串联,故B错误;
C、由图知,只闭合开关S2、S3时,L3被短路,电流从电源正极流出后通过L2后回到电源负极,电路是L2的简单电路,故C错误;
D、由图知,闭合所有开关时,L3被短路,电流从电源正极流出经过S3后分成两支,一支通过L2,另一支通过L1,所以灯泡L1、L2并联,故D正确。
故选:D。
14.【答案】B
【解析】解:
A、电位器串联在电路中能改变电路中电流的大小,所以图中电位器应与灯泡串联,故A错误;
B、电位器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻,从而改变电路的电流达到改变灯泡亮度的目的,故B正确;
C、若只将a、c接入电路,电位器的全部电阻丝都接入电路,不能改变电路的电流,所以不能改变灯泡的亮度,故C错误;
D、若只将b、c接入电路,滑片右边的电阻丝接入电路;顺时针转动旋钮时,电位器接入电路的电阻变小,电路中电流变大,灯泡变亮,故D错误;
故选:B。
(1)电位器的实质是滑动变阻器;
(2)串联在电路中能改变电路中电流的大小;
(3)若将图乙中a、c接入则接入了全部电阻片,不能改变电阻大小,接线时a、c只能选择其一接入电路。
此题考查学生对于滑动变阻器的理解和掌握。熟知使用和接线原则是解题关键。
15.【答案】A
【解析】解:给L1串联一个可调电阻,本支路的电阻增大,电源电压不变,根据欧姆定律可知,本支路的电流减小,由P=UI可知灯的实际功率变小,L1变暗;此时,不会影响L2的亮度,可以使两灯亮度相同。
给两灯并联可调电阻不会改变灯的实际功率。
故选:A。
分析电路图,两灯并联,灯两端的电压相同,Ll比L2亮,说明Ll的实际功率比L2大,要使两灯亮度相同,可以减小L1的电功率,可以给L1串联一个可调电阻减小本支路的电流;
而给两灯并联可调电阻不会改变灯的实际功率。据此分析判断。
本题考查了学生对欧姆定律、并联电路特点的掌握和运用,要理解:两灯并联,当改变一条支路的电阻,不会影响另一条电路中的电流。
16.【答案】6.6×105 1.98×105
【解析】解:(1)完全燃烧20g=0.02kg柴油放出的热量:
Q放=qm=3.3×107J/kg×0.02kg=6.6×105J,
(2)由η=WQ吸得,该柴油机对外做的有用功:
W=ηQ放=30%×6.6×105J=1.98×105J。
故答案为:6.6×105;1.98×105。
(1)根据燃料完全燃烧放热公式Q放=qm计算;
(2)求出了2kg柴油完全燃烧放出的热量(总能量),知道柴油机的效率,利用效率公式求有用功。
本题考查了学生对吸热公式Q吸=cmΔt、燃料完全燃烧放热公式Q放=mq、效率公式的掌握和运用,因条件已给出,难度不大。
17.【答案】S1、S3 S2 S2、S3 电源短路
【解析】解:要使两灯泡并联,电流从电源正极流出需要经过S1,然后分别经过灯泡支路L1和支路L2、S3,再流回电源负极;因此应闭合开关S1、S3;
要使电灯L1和L2串联,电流依次经过两个灯泡回到电源负极,因此应闭合开关S2;
当闭合开关S2、S3时,电流不经过用电器直接从电源的正极流入电源负极,从而形成电源短路,故不能同时闭合开关S2、S3。
故答案为:S1、S3;S2;S2、S3;电源短路。
并联电路中电流有多条流通路径,各个用电器之间互不影响,独立工作;
串联电路中电流只有一条路径,各用电器之间相互影响;
电源短路是指用导线将电源两极直接连接起来的电路。
本题主要考查对串并联电路连接特点的了解;以及电路的三种状态的掌握。
18.【答案】水的比热容比沙石的大
【解析】解:因为水的比热容比沙石的大,相同质量的水和沙子比较,吸收相同的热量(都在太阳照射下),水的温度升高的少,河水是凉的,而沙子石的温度升高的多,热得烫脚。
故答案为:水的比热容比沙石的大。
对水的比热容大的理解: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,据此分析。
本题主要考查了学生对水的比热容大的特点及应用的了解和掌握。
19.【答案】并 0.1
【解析】解:由电路图可知,两灯泡并联,电流表A1测L1两端的电流,电流表A测干路电流。
电流表A1的示数为0.2A,则通过灯L1的电流为0.2A;
并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
通过灯L2的电流:
I2=I-I1=0.3A-0.2A=0.1A。
故答案为:并;0.1。
由电路图可知,两灯泡并联,电流表A1测L1的电流,电流表A测干路电流。根据电流表的示数得出通过灯L1的电流;根据并联电路的电流特点得出通过灯L2的电流。
本题考查了并联电路的电流特点,是一道基础题目。
20.【答案】半导体 超导
【解析】解:二极管由半导体材料制成;根据焦耳定律,超导材料由于电阻为零,所以不产生电热,用作输电导线没有电能损耗。
故答案为:半导体;超导
(1)导电能力介于导体和绝缘体之间的材料叫半导体,半导体是制作二极管、三极管的材料,常用在电子元件上;
(2)在低温时电阻可以变成零的材料叫超导材料,电阻为零不产生电热,应用在电动机、导线等人们不需要电热的地方。
半导体和超导体是了解性内容,常从以下方向出题:
(1)什么元件应用了半导体材料:有二极管、在极管、集成电路的电子线路板;
(2)超导材料应用在什么领域:电动机、输电导线等不需要电热的地方。
21.【答案】S1、S2闭合;S1闭合,S2断开
【解析】
【分析】
此题是结合电路图考查电路中用电器的连接情况,结合开关的组合分析电路中电流的流向,从而判断电路状态。
电路的三种状态分别是:通路、断路、短路;当用电器的两端被导线相连时,用电器将发生短路现象;断路是电流不再通过该用电器,用电器不工作。
【解答】
由图知,要使灯泡发光,必须有电流通过灯泡,因此开关S1必须闭合,;要使灯泡发光,电铃不发声,必须再闭合S2,使电铃短路
要使灯泡发光并且电铃发声,需要闭合S1、断开S2。
故答案为:S1、S2闭合;S1闭合,S2断开。
22.【答案】下 变小 变大 电流
【解析】解:由图可知,该电路为串联电路,油量表串联在电路中,所以油量表是由电流表改装而成的;
当向油箱里加油时,油面升高,浮子位置升高,在杠杆作用下,滑片会向下移动,滑动变阻器R1连入电路的阻值减小,电路中的总电阻减小,由I=UR可知,电路中的电流增大,即油量表示数变大。
故答案为:下;变小;变大;电流。
由图可知,该电路为串联电路,油量表串联在电路中,所以油量表是由电流表改装而成的;
当油量增加时,油面升高,浮子位置升高,在杠杆作用下,滑片会向下移动,据此可知滑动变阻器接入电路的电阻变化,根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可知通过电路的电流变化。
本题考查串联电路特点、滑动变阻器和电流表的使用、欧姆定律的灵活运用。
23.【答案】解:两灯泡串联,电压表并联在L1的两端,然后与电源和开关组成电路,如下图所示:
由图可知,电源有三节干电池组成,电源电源为4.5V,故电压表需要选用大量程;根据电流的路径连接实物图,最后把电压表并联在L1的两端,实物图如图所示:
。
【解析】由题意要求可知两灯泡串联,电压表并联在L1的两端;
实物图连接时,依次将各串联部分的各电器连接,电压表应并联接入电路中,根据电源电源选择电压表的量程。
本题考查电路设计和根据电路图连接实物,要明确各元件的作用方法,作图要规范。
24.【答案】电流表正负接线柱接反 0.24两盏灯泡的规格相同 只进行一次实验,结论具有偶然性
【解析】解:(1)小明同学在测量A处的电流时,闭合开关,发现电流表的指针偏转如图乙所示,原因是电流表正负接线柱接反;排除故障后,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,则电流表的示数为0.24A;
(2)①原实验使用了两盏规格相同的灯泡,器材太特殊;
②只进行一次实验,实验次数太小,结论具有偶然性。
故答案为:(1)电流表正负接线柱接反;0.24;(2)①两盏灯泡的规格相同;②只进行一次实验,结论具有偶然性。
(1)电流应从电流表正接线柱流入,从负接线柱流出,反之,电流表指针反向偏转;根据电流表选用小量程确定分度值读数;
(2)用归纳法得出普遍性的结论要满足2个条件:一是样本要有代表性,二是样本数量足够多。
本题探究“并联电路电流的关系”,考查电流表使用、读数和归纳法的运用。
25.【答案】断开 最大阻值 2.40.24在电阻一定时,导体中的电流与导体两端电压成正比 10 断路 测量电阻的阻值
【解析】解:(1)研究“导体中的电流与导体两端电压的关系”时,需要用电压表测量定值电阻两端的电压,用电流表测通过定值电阻的电流,用滑动变阻器改变定值电阻两端的电压,电路图如图所示:
;
因为电源电压为3V,所以电压表选用0∼3V的量程并联在定值电阻两端,滑动变阻器采用“一上一下”的原则与定值电阻串联,如图所示:
;
(2)为了保护电路,连接电路时开关应断开,闭合开关实验前,应将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处;
(3)由图丙可知,电压表选用小量程,分度值为0.1V,示数为2.4V,电流表的量程为0∼0.6A,分度值为0.02A,示数为0.24A;
(4)由表中数据可知:电压增大为原来的几倍,通过的电流也增大为原来的几倍,故得出的结论:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比;
由欧姆定律可知,实验所使用的定值电阻为:R=UI=0.5V0.05A=…=2.0V0.2A=10Ω;
(5)电流表无示数,说明电路可能断路;电压表示数接近电源电压,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的支路以外的电路是完好的,与电压表并联的定值电阻断路了;
(6)由电路图可知,实验电路可以测量电阻两端的电压和通过电阻的电流,根据欧姆定律的变形式R=UI可知,利用此实验电路还能够测量电阻的阻值。
故答案为:(1)如图所示;如图所示;(2)断开;最大阻值;(3)2.4;0.24;(4)在电阻一定时,导体中的电流与导体两端电压成正比;10;(5)断路;(6)测量电阻的阻值。
(1)研究“导体中的电流与导体两端电压的关系”时,需要测量定值电阻两端的电压和通过定值电阻的电流,据此分析设计电路图;根据电源电压确定电压表的量程与定值电阻并联,滑动变阻器采用“一上一下”的原则与定值电阻串联;
(2)为了保护电路,连接电路时开关应断开,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处;
(3)根据图丙电压表和电流表所选量程确定分度值读数;
(4)分析表中电流与电压的关系得出结论;根据欧姆定律求出定值电阻的阻值;
(5)电流表无示数,说明电路可能断路;电压表示数接近电源电压,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的支路以外的电路是完好的,与电压表并联的支路断路了;
(6)根据实验电路可以测量电阻两端的电压和通过电阻的电流分析解答。
本题研究“导体中的电流与导体两端电压的关系”,考查电路的设计、实物电路的连接、电表的读数、欧姆定律的应用和故障分析。
26.【答案】导体材料 大 B
【解析】解:(1)由表中实验序号为1、2的数据可知,电阻丝的长度与横截面积相同而材料不同,探究的是导体电阻与导体材料的关系。
(2)电源电压一定,电路电阻越大,电路电流越小,第二次实验时电流表示数小于第一次实验时电流表的示数,说明第二次接入电路的电阻丝的阻值较大。
(3)小宣判断电阻大小的方法是转换法;
A.水压使水管中形成水流,类似的电压使导体中形成电流,应用了类比法;
B.通过观察木块被运动物体撞击后移动距离的大小,可比较运动物体动能的大小,应用了转换法;
C.探究物体重力势能的大小与物体被举高度的关系,应控制物体的质量相同,应用了控制变量法;
故选B。
故答案为:(1)导体材料;(2)大;(3)B。
(1)探究导体电阻大小与与材料的关系,应控制导体长度与横截面积相同而材料不同。
(2)在电压一定的情况下,电路电阻越大,电路电流越小,反之电路电阻越小,电路电流越大,根据电路电流的大小可以判断电阻阻值的大小。
(3)导体电阻的大小是通过电流的大小来反映的,这在物理学中称之为“转换法”;分析各选项所用的实验方法,然后答题。
解决此类实验题目,要结合影响电阻大小的因素分析解答。本探究实验中用到了两种物理学方法:一是控制变量法,二是转换法
27.【答案】解:
(1)由图a所示电路图可知,两灯泡串联,电压表V1测电源电压,电压表V2测L1两端电压;
因串联电路两端的总电压大于各部分电路两端的电压,则电压表V1的示数大于电压表V2的示数,
由图b所示电压表可知,两电压表指针位置相同,
则电压表V1的量程为0∼15V,示数为6V,电压表V2的量程为0∼3V,示数为1.2V;
则电源电压为6V,灯L1两端的电压为1.2V,
根据串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和可知,
灯L2两端电压U2=U-U1=6V-1.2V=4.8V;
(2)由图c所示电路可知,两灯泡并联,电流表A1测L1支路电流,电流表A2测干路电流,
通过L2的电流:I2=I-I1=1.5A-1.2A=0.3A;
灯L2并联在电源两端,电源电压为6V,则根据欧姆定律可得L2的电阻为:
R2=UI2=6V0.3A=20Ω。
答:(1)L1两端电压为1.2V,L2两端的电压为4.8V;
(2)通过L2的电流为0.3A,L2的电阻为20Ω。
【解析】(1)由图a所示电路图可知,两灯泡串联,电压表V1测电源电压,电压表V2测L1两端电压;根据电压表所测电路电压与指针偏转情况确定两电压表量程,读出其示数,然后根据串联电路的电压特点求出两灯泡两端的电压;
(2)由图c所示电路可知,两灯泡并联,电流表A1测L1支路电流,电流表A2测干路电流,利用并联电路特点求出通过灯泡L2的电流,根据欧姆定律求出灯泡L2的电阻。
本题考查了求电压与电流问题,分析清楚电路结构是正确解题的前提与关键,应用串并联电路特点、掌握电表的读数方法即可正确解题。
28.【答案】解:(1)热水器中的水吸收的热量:
Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg⋅℃)×100kg×(40℃-20℃)=8.4×106J;
(2)热水器5h接收到的太阳能:
E=4.2×106J/h×5h=2.1×107J;
热水器的效率:
η=Q吸E×100%=8.4×106J2.1×107J×100%=40%;
(3)由题知,假设天然气燃烧放出的热量全部被水吸收,则Q放=Q吸=8.4×106J;
根据Q放=Vq可得,需要完全燃烧天然气的体积:
V=Q吸q=8.4×106J3.8×107J/m3=0.22m3。
答:(1)热水器中的水吸收了8.4×106J的热量;
(2)热水器的效率是40%;
(3)需要完全燃烧0.22m3的天然气。
【解析】(1)知道水的质量和水的初温、末温以及比热容,根据Q=cm(t-t0)求出水吸收的热量;
(2)知道若每小时接收太阳能可求5h接收到的太阳能;然后根据η=Q吸E×100%求出热水器的效率。
(3)根据效率公式求出煤气完全燃烧放出的热量,根据Q放=Vq求出完全燃烧天然气的体积。
本题主要考查的是学生对热量计算公式、热值计算公式、效率计算公式的理解和掌握,要注意从题干中获取有用的信息。
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