陕西省渭南市合阳县2021-2022学年九年级(上)期末物理试卷(b卷)
展开2021-2022学年陕西省渭南市合阳县九年级(上)期末物理试卷(B卷)
一、选择题(本大题共10小题,每小题2分,计20分.在每小题中只有一项符合题目要求)
1.(2分)深秋寒流南下时,为了保护水稻夜间不受冻,傍晚时往秧田里多灌些水,这样夜间稻田的温度不致于降低太多,水稻不会冻坏,这是利用了水的( )
A.热值大 B.热量多 C.密度大 D.比热容大
2.(2分)以下物体通常情况下属于导体的是( )
A.橡皮 B.铅笔芯 C.玻璃杯 D.塑料笔帽
3.(2分)当两台机器正常工作时,功率大的机器一定比功率小的机器( )
A.消耗电能多 B.消耗电能少 C.消耗电能快 D.消耗电能慢
4.(2分)下列说法正确的是( )
A.扫地时尘土飞扬是因为分子在不停地做无规则运动
B.内能和温度有关,0℃以上的物体才有内能
C.煤气燃烧越充分,它的热值越大
D.能量在转移和转化的过程中总会有损耗,但能量的总量总保持不变
5.(2分)如图所示,电源由四节新干电池组成,闭合开关,电压表示数为3.8V,则( )
A.L1两端电压为2.2V
B.电源与L1两端电压之和为3.8V
C.电压表测L1两端电压
D.L2两端电压为2.2V
6.(2分)如图所示,体温安检门是一种集人体温度检测和金属探测为一体的安全检测门,门头装有高精度的体温检测探头,能够测量人体额头的温度,门中建立有电磁场,能够探测人体是否携带金属物品。当人体温度过高(S1闭合)或人身上携带金属物品(S2闭合)时,报警指示灯就会亮起且仪器发出报警声。下面的简化电路图符合要求的是( )
A. B.
C. D.
7.(2分)R1、R2、R3是三个定值电阻,将它们串联起来接入电路,如图甲所示,闭合开关后,测得U1<U2;若将它们并联起来接入电路,如图乙所示,闭合开关后,测得I3<I2,则三个电阻阻值大小关系为( )
A.R1>R2>R3 B.R1=R2=R3 C.R3>R2>R1 D.R2>R1>R3
8.(2分)如图为生活中常用的热水瓶,注入一定量的热水后,立即盖上软木塞,软木塞会跳起来。则与该过程类似的内燃机冲程和瓶内气体的内能变化分别为( )
A.做功冲程,内能增大 B.压缩冲程,内能增大
C.做功冲程,内能减小 D.压缩冲程,内能减小
9.(2分)小华同学想设计一个电子温度计,他利用热敏电阻作为该温度计的探头。热敏电阻Rt的阻值会随温度升高而减小。在小华的温度计中,要求温度升高时,电表的示数增大,下列符合要求的电路是( )
A. B.
C. D.
10.(2分)如图甲所示,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P从最右端a滑动到最左端b的过程中,电压表示数随电流表示数变化的图线如图乙所示,则下列说法正确的是( )
A.电源电压为6V
B.定值电阻R0的阻值为6Ω
C.R0消耗的最大功率为27W
D.滑片P在b端时,10s内电源提供的电能为27J
二、填空与作图题(本大题共8小题,计22分)
11.(3分)放学回家的小锦一进门便闻到了肉汤的香味,这是 现象;放在热汤锅中的铁锅铲很快就会烫手,此时铁锅铲的内能 (选填“减少”“不变”或“增加”),这是通过 的方式改变了它的内能。
12.(3分)一段导体两端电压为10V时,导体中的电流是0.5A,此导体的电阻是 Ω,若导体两端的电压降为0V,导体的电阻是 Ω;科学家发现,某些物质在很低的温度时电阻就变成了0,这就是超导现象,超导现象最直接的应用之一是制造 (选填“电热丝”或“输电线”)。
13.(3分)用丝绸摩擦过的玻璃棒带 电,用该玻璃棒接触验电器的金属球,使金属箔片张开一定角度,这是由于同种电荷相互 的原因,若用该玻璃棒靠近碎纸屑,发现碎纸屑被吸引,这是由于带电体具有 的性质。
14.(3分)如图所示,若甲、乙均为电压表,闭合开关S,则两电压表的示数之比U甲:U乙=5:2,则R1:R2= ;若甲、乙均为电流表,断开开关S,则R1、R2为 (选填“串联”或“并联”),两电流表的示数之比I甲:I乙= 。
15.(3分)如图所示的电能表示数是 kW•h。小明为了测电饭锅的加热功率,他只把电饭锅接入电路中加热食物,观察到该电能表的表盘在0.2h内转过了500转,则该电饭锅的加热功率为 W;该电能表所接电路允许使用的最大电功率是 kW。
16.(3分)如图为某种灯泡的电流I与电压U的关系图象。若有6只这种灯泡串联接在电压为6V的电源上,通过灯泡的电流为 A,若这6只灯泡同时工作10s,整个电路产生的热量是 J;若把一只这种灯泡与一电阻并联接在电压为6V的电源上,总电流为1.5A,则该电阻的阻值为 Ω。
17.(2分)如图所示电路,在“O”内填上最合适的电表(电流表或电压表),使两灯在闭合开关后,都能正常发光。
18.(2分)请根据如图所示的实物图,在方框内画出对应的电路图。
三、实验与探究题(本大题共4小题,计22分)
19.(4分)按要求完成填空。
(1)如图﹣1,用细线把干净的玻璃板吊在弹簧测力计的下面,记下测力计的读数,然后使玻璃板水平接触水面,稍稍向上拉玻璃板,在玻璃板离开水面之前,弹簧测力计的读数变大,这个现象说明分子间存在 。
(2)有如图﹣2所示的两套相同装置,分别在两个燃烧皿中放入质量相同的不同燃料,点燃后加热质量相等的同种液体,通过比较燃料 (选填“燃烧相同时间”或“全部燃烧”)后温度计示数的变化,来判断两种燃料的热值大小。
(3)如图﹣3所示,在“探究影响导体电阻大小因素”的实验中,小明将长度和横截面积均相同,但材料不同的电阻丝A和B按照如图的方式连接起来,闭合开关,一段时间后,如果电流通过电阻丝A比电阻丝B产生的热量少,这表明电阻丝 (选填“A”或“B”)的电阻较大,由此可见导体电阻大小与导体的 有关。(不考虑温度对电阻的影响)
20.(4分)小明利用如图所示电路做“探究并联电路中电流规律”的实验.
位置
A
B
C
电流I/A
0.30
0.24
0.54
(1)实验时,接好电路后,闭合开关发现两灯都亮,但由于连线较乱,一时无法确定两灯是串联还是并联,小明灵机一动,随意拆下一根导线,发现两灯都熄灭,因此他认定两灯是串联的,小明的方法是 的(选填“正确”或“错误”).
(2)实验中,应选两个规格 (选填“相同”或“不同”)的小灯泡。
(3)要正确测量干路电流,他应将电流表串联在图甲中的 (选填“A”、“B”或“C”)点.
(4)测出A、B、C三处电流如表所示,由此初步得出结论(只写表达式) 。
21.(7分)在探究“电流与电压的关系”的实验中,电源使用两节新干电池串联,滑动变阻器的规格是“10Ω 1.5A”,实验电路如图所示。
实验序号
1
2
3
4
电压/V
0.6
1.2
1.8
2.4
电流/A
0.12
0.24
0.36
0.48
(1)接好电路闭合开关前,滑动变阻器的滑片应放在最 (选填“左”或“右”)端。
(2)实验中滑动变阻器的作用除了保护电路外,还有 的作用。
(3)闭合开关后,发现电流表电压表示数均为0,移动变阻器的滑片,电流表和电压表示数始终为零,是如图中a、b、c三根导线中有一根断了,则该导线是 。
(4)电路连接正确后,小刚同学的实验数据记录如表所示,分析得出结论:电阻一定时,电流与电压成 。分析数据还可知,实验中所用定值电阻的阻值为 Ω。
(5)另一位同学分析发现他的其中一组数据是捏造的,你认为是第 组,因为测出该组数据时,滑动变阻器需接入的阻值为 Ω。
22.(7分)实验小组的同学用如图甲所示的电路测量一只额定电压为3.8V灯泡的额定功率。
(1)连接电路时,开关应处于 状态。
(2)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,发现灯泡始终不亮,电流表示数几乎为零,电压表指针明显偏转,出现这种现象的原因可能是 。(写出一种即可)
(3)排除故障后,移动滑动变阻器的滑片到某一位置时,电压表的示数为3V。若要测小灯泡的额定功率,应将滑片向 (选填“左”或“右”)移动,直至电压表示数为 时停止移动滑片,此时电流表示数如图乙所示,为 A,则该灯泡的额定功率为 W。
(4)测出小灯泡的额定功率后,小组同学又把灯泡两端电压调为额定电压的一半,发现测得的功率不等于其额定功率的,这是因为 。
四、综合题(本大题共2小题,计16分)
23.(7分)由陕西秦星汽车公司研制生产的“秦星G10F”氢燃料电池客车成功下线,标志着氢燃料电池客车进入“陕西制造”时代,其具有零排放、低噪音、高效能等优势.氢燃料电池客车在使用的过程中,氢氧经过反应堆,产生电驱动车辆行驶,多余部分经过低压转高压蓄电,当氢燃料不够的时候,就使用蓄电池。[q=1.4×108J/kg,c水=4.2×103J/(kg•℃)]。
(1)车辆行驶时,多余部分能量用于蓄电池充电,此时蓄电池中将电能转化为 ,蓄电池相当于 (选填“电源”或“用电器”)。
(2)质量为6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量是多少J?
(3)若6kg的氢燃料完全燃烧放出热量的被质量为400kg、温度为15℃的水吸收,则水温将会升高到多少℃?
24.(9分)如图是某款即热式电热水龙头的原理电路图。R1、R2为电热丝,通过旋转手柄带动开关S接通对应的电路,从而实现温水、热水之间切换,有关参数如下表,不考虑温度对电阻丝阻值的影响,当在额定电压下工作时,请回答下列问题:
产品名称
即热式电热水龙头
额定功率
温水(1100W)
热水(3300W)
额定电压
220V
(1)开关与触头1、2接触时水龙头放出的水是 (选填“温水”或“热水”),求此时电路中的电流;
(2)水龙头放热水时,正常工作1min,消耗的电能是多少?
(3)求R2的电阻值。
2021-2022学年陕西省渭南市合阳县九年级(上)期末物理试卷(B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.在每小题中只有一项符合题目要求)
1.(2分)深秋寒流南下时,为了保护水稻夜间不受冻,傍晚时往秧田里多灌些水,这样夜间稻田的温度不致于降低太多,水稻不会冻坏,这是利用了水的( )
A.热值大 B.热量多 C.密度大 D.比热容大
【解答】解:夜间空气的温度较低,向秧田中多灌些水,利用水的比热容大的特点,可以在夜间释放较多的热量,尽量使秧苗的温度不至于过低,防止冻坏,起到保护秧苗的作用。
故选:D。
2.(2分)以下物体通常情况下属于导体的是( )
A.橡皮 B.铅笔芯 C.玻璃杯 D.塑料笔帽
【解答】解:
橡皮、玻璃杯、塑料笔帽在通常情况下,不容易导电,属于绝缘体;铅笔芯的材料是碳,容易导电,属于导体,故B正确;
故选:B。
3.(2分)当两台机器正常工作时,功率大的机器一定比功率小的机器( )
A.消耗电能多 B.消耗电能少 C.消耗电能快 D.消耗电能慢
【解答】解:功率与做功多少,做功时间长短,机械效率的高低无关,机器的功率大,所以单位时间内完成的功多,做功就快。所以功率大的机器一定比功率小的机器做功快。故C正确,ABD错误。
故选:C。
4.(2分)下列说法正确的是( )
A.扫地时尘土飞扬是因为分子在不停地做无规则运动
B.内能和温度有关,0℃以上的物体才有内能
C.煤气燃烧越充分,它的热值越大
D.能量在转移和转化的过程中总会有损耗,但能量的总量总保持不变
【解答】解:A、扫地时尘土飞扬是机械运动,不能说明分子在不停地做无规则运动,故A错误;
B、内能和温度有关,任何物体都有内能,故B错误;
C、热值是燃料的特性,只与燃料的种类有关,与质量多少、是否燃烧、是否完全燃烧都没有关系,用煤气灶烧水时,煤气燃烧越充分,其热值不变,故C错误;
D、能量在转化和转移的过程中总会有损耗,例如电动机的工作原理就是电能转化为机械能,但是因为机械之间存在摩擦,摩擦生热,所以有一部分电能转化为内能,而这部分的能量转化是我们不需要的,所以可以称这部分能量损耗了。但能量的总量总保持不变,故D正确。
故选:D。
5.(2分)如图所示,电源由四节新干电池组成,闭合开关,电压表示数为3.8V,则( )
A.L1两端电压为2.2V
B.电源与L1两端电压之和为3.8V
C.电压表测L1两端电压
D.L2两端电压为2.2V
【解答】解:由电路图可知,两灯泡串联,电压表测L2两端的电压,即U2=3.8V;
因为串联电路中总电压等于各分电压之和,且一节干电池的电压为1.5V,
所以四节新干电池组成电源的电压U=4×1.5V=6V,
则L1两端的电压:
U1=U﹣U2=6V﹣3.8V=2.2V;故A正确,BCD错误。
故选:A。
6.(2分)如图所示,体温安检门是一种集人体温度检测和金属探测为一体的安全检测门,门头装有高精度的体温检测探头,能够测量人体额头的温度,门中建立有电磁场,能够探测人体是否携带金属物品。当人体温度过高(S1闭合)或人身上携带金属物品(S2闭合)时,报警指示灯就会亮起且仪器发出报警声。下面的简化电路图符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:根据题意可知,当人体温度过高(S1闭合)或人身上携带金属物品(S2闭合)时,报警指示灯就会亮起且仪器发出报警声,这说明任何一个开关闭合,整个电路工作,即这两个开关互不影响,是并联在电路中的,然后与灯泡和电铃串联在电路中,故C正确。
故选:C。
7.(2分)R1、R2、R3是三个定值电阻,将它们串联起来接入电路,如图甲所示,闭合开关后,测得U1<U2;若将它们并联起来接入电路,如图乙所示,闭合开关后,测得I3<I2,则三个电阻阻值大小关系为( )
A.R1>R2>R3 B.R1=R2=R3 C.R3>R2>R1 D.R2>R1>R3
【解答】解:甲中三个电阻串联,串联电路各处的电流相等,根据欧姆定律U=IR,因U1<U2,故R1<R2;
在乙中,三个电阻并联,根据并联电路各支路电压相等,由欧姆定律I=,因I3<I2,故R3>R2;
综合分析R3>R2>R1,故C正确。
故选:C。
8.(2分)如图为生活中常用的热水瓶,注入一定量的热水后,立即盖上软木塞,软木塞会跳起来。则与该过程类似的内燃机冲程和瓶内气体的内能变化分别为( )
A.做功冲程,内能增大 B.压缩冲程,内能增大
C.做功冲程,内能减小 D.压缩冲程,内能减小
【解答】解:
软木塞跳起来的过程中,软木塞的机械能增大,此过程中暖瓶内气体膨胀做功,水蒸气的内能转化成瓶塞的机械能,瓶内气体的内能减小;
汽油机在做功冲程中,气缸内高温气体膨胀推动活塞做功,内能转化为机械能,故ABD错误,C正确。
故选:C。
9.(2分)小华同学想设计一个电子温度计,他利用热敏电阻作为该温度计的探头。热敏电阻Rt的阻值会随温度升高而减小。在小华的温度计中,要求温度升高时,电表的示数增大,下列符合要求的电路是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:
A、图中热敏电阻Rt与R0并联,电流表测R0支路的电流,因为并联电路中各支路间互不影响,所以温度升高时,通过R0的电流不变,故A不合题意;
B、图中热敏电阻Rt与R0并联,电流表测Rt支路的电流,温度升高时,Rt的阻值减小,所以通过它的电流变大,即电流表示数变大,故B符合题意;
CD、图中热敏电阻Rt与R0串联,电压表测Rt两端电压,温度升高时,Rt的阻值减小,电路的总电阻减小,电源电压不变由欧姆定律可知电路中电流变大,由U=IR可知R0两端电压变大,由串联电路电压特点知,Rt两端电压变小,即电压表示数变小,故CD不合题意;
故选:B。
10.(2分)如图甲所示,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P从最右端a滑动到最左端b的过程中,电压表示数随电流表示数变化的图线如图乙所示,则下列说法正确的是( )
A.电源电压为6V
B.定值电阻R0的阻值为6Ω
C.R0消耗的最大功率为27W
D.滑片P在b端时,10s内电源提供的电能为27J
【解答】解:由图像甲可知,定值电阻R0与滑动变阻器串联接入电路,电流表测量电路中的电流,电压表测量滑动变阻器两端的电压;
AB、当滑片P在a端时,滑动变阻器接入电路的电阻最大,根据欧姆定律可知,此时电路中的电流最小,由图乙可知,电路中的最小电流为1A,此时电压表的示数为6V,滑动变阻器的电阻R滑最大===6Ω,电源电压U=I总R总=I总(R0+R滑最大)=1A×(R0+6Ω)......①;
当滑片P在b端时,滑动变阻器接入电路的电阻最小,根据欧姆定律可知,此时电路中的电流最大,由图乙可知,电路中的最大电流为3A,此时电压表的示数为0V,电源电压U=I总′R总′=3A×R0......②
由于电源电压不变,联立①②解得:电源电压U=9V,定值电阻R0的阻值R0=3Ω,故AB均错误;
C、根据P=UI=可知,当电阻一定时,电压越大,定值电阻R0消耗的功率越大,所以当滑片P移到b端时,定值电阻R0两端的电压最大,即定值电阻R0两端的电压U0=U=9V,电路中的电流为3A,定值电阻R0消耗的最大功率,最大功率P最大=U最大I最大=9V×3A=27W,故C正确;
D、当滑片P移到b端时,由图乙可知,电路中的最大电流为3A,10s内电源提供的电能W=UIt=9V×3A×10s=270J,故D错误。
故选:C。
二、填空与作图题(本大题共8小题,计22分)
11.(3分)放学回家的小锦一进门便闻到了肉汤的香味,这是 扩散 现象;放在热汤锅中的铁锅铲很快就会烫手,此时铁锅铲的内能 增加 (选填“减少”“不变”或“增加”),这是通过 热传递 的方式改变了它的内能。
【解答】解:闻到了肉汤的香味,属于扩散现象,说明分子是在不停地做无规则运动的;
放在热汤锅中的铁锅铲很快就会烫手,此时铁锅铲吸收热量,温度升高,它的内能增加,通过热传递的方式改变它的内能。
故答案为:扩散;增加;热传递。
12.(3分)一段导体两端电压为10V时,导体中的电流是0.5A,此导体的电阻是 20 Ω,若导体两端的电压降为0V,导体的电阻是 20 Ω;科学家发现,某些物质在很低的温度时电阻就变成了0,这就是超导现象,超导现象最直接的应用之一是制造 输电线 (选填“电热丝”或“输电线”)。
【解答】解:(1)根据I=可得:R===20Ω;
(2)电阻是导体本身的性质,由导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与电压、电流无关;所以,当导体甲两端的电压为0时,其阻值不变,为20Ω;
(3)超导体的电阻为零,有电流通过时不会发热,而电热丝是利用电流的热效应工作的,所以超导体不适合;若用在输电线上,可以减少由于发热而产生的电能损耗,所以适合做输电线。
故答案为:20;20;输电线。
13.(3分)用丝绸摩擦过的玻璃棒带 正 电,用该玻璃棒接触验电器的金属球,使金属箔片张开一定角度,这是由于同种电荷相互 排斥 的原因,若用该玻璃棒靠近碎纸屑,发现碎纸屑被吸引,这是由于带电体具有 吸引轻小物体 的性质。
【解答】解:用丝绸摩擦过的玻璃棒因失去电子带正电,用该玻璃棒接触验电器的金属球,使金属箔片张开一定角度,这是由于同种电荷相互排斥的原因,若用该玻璃棒靠近碎纸屑,发现碎纸屑被吸引,这是由于带电体具有吸引轻小物体的性质。
故答案为:正;排斥;吸引轻小物体。
14.(3分)如图所示,若甲、乙均为电压表,闭合开关S,则两电压表的示数之比U甲:U乙=5:2,则R1:R2= 3:2 ;若甲、乙均为电流表,断开开关S,则R1、R2为 并联 (选填“串联”或“并联”),两电流表的示数之比I甲:I乙= 3:5 。
【解答】解:
(1)若甲、乙均为电压表时,闭合开关S,R1与R2串联,甲电压表测电源两端的电压,乙电压表测R2两端的电压,
因串联电路两端电压等于各部分电路两端电压之和,所以R1、R2两端电压之比:===,
因串联电路处处电流相等,所以由I=可得,两电阻的阻值之比:===;
(2)若甲、乙均为电流表时,断开开关S,R1与R2并联,电流表乙测干路电流,电流表甲测R2支路的电流,
因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,此时R1、R2的电压之比U1′:U2′=1:1,
通过两电阻的电流之比:===,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以两电流表的示数之比I甲:I乙=I2:(I1+I2)=3:(2+3)=3:5。
故答案为:3:2;并联;3:5。
15.(3分)如图所示的电能表示数是 1326.8 kW•h。小明为了测电饭锅的加热功率,他只把电饭锅接入电路中加热食物,观察到该电能表的表盘在0.2h内转过了500转,则该电饭锅的加热功率为 1000 W;该电能表所接电路允许使用的最大电功率是 4.4 kW。
【解答】解:(1)电能表表盘上示数的单位是kW•h,最后一位是小数位;由图知此时电能表示数是1326.8kW•h;
(2)电饭锅消耗的电能为:W==0.2kW•h,
则电饭锅的加热功率为:P===1kW=1000W;
(3)“10(20)A”中,20A是指电能表平时工作允许通过的最大电流,220V是指电能表的工作电压,
则该电能表允许接入用电器的最大电功率:
P最大=UI最大=220V×20A=4400W=4.4kW。
故答案为:1326.8;1000;4.4。
16.(3分)如图为某种灯泡的电流I与电压U的关系图象。若有6只这种灯泡串联接在电压为6V的电源上,通过灯泡的电流为 0.2 A,若这6只灯泡同时工作10s,整个电路产生的热量是 12 J;若把一只这种灯泡与一电阻并联接在电压为6V的电源上,总电流为1.5A,则该电阻的阻值为 6 Ω。
【解答】解:(1)若有6只这种灯泡串联接在电压为6V的电源上时,
因灯泡的电阻相等且通过的电流相等,
所以,由I=的变形式U=IR可知,每只灯泡两端的电压相等,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,每只灯泡两端的电压UL===1V,
由图象可知,通过灯泡的电流为0.2A;
若这6只灯泡同时工作10s,整个电路产生的热量:
Q=W=UIt=6V×0.2A×10s=12J;
(2)若把一只这种灯泡与一电阻并联接在电压为6V的电源上时,
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,由图象可知,通过灯泡的电流IL=0.5A,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,通过电阻的电流:
IR=I′﹣IL=1.5A﹣0.5A=1A,
则该电阻的阻值:
R===6Ω。
故答案为:0.2;12;6。
17.(2分)如图所示电路,在“O”内填上最合适的电表(电流表或电压表),使两灯在闭合开关后,都能正常发光。
【解答】解:由题意可知,闭合开关后,两灯泡都能正常发光,
由电路图可知,左侧圆圈内为电流表时会造成电源短路,所以左侧圆圈内为电压表;
右侧圆圈内为电压表时会造成灯泡L2断路,所以右侧圆圈内应为电流表,如下图所示:
18.(2分)请根据如图所示的实物图,在方框内画出对应的电路图。
【解答】解:由实物图知,电流从电源正极流出后分成两支,一支通过灯L,另一支路经过电动机、S1,两支电流汇合后经过S2回到电源负极,由此画出电路图如图所示:
三、实验与探究题(本大题共4小题,计22分)
19.(4分)按要求完成填空。
(1)如图﹣1,用细线把干净的玻璃板吊在弹簧测力计的下面,记下测力计的读数,然后使玻璃板水平接触水面,稍稍向上拉玻璃板,在玻璃板离开水面之前,弹簧测力计的读数变大,这个现象说明分子间存在 引力 。
(2)有如图﹣2所示的两套相同装置,分别在两个燃烧皿中放入质量相同的不同燃料,点燃后加热质量相等的同种液体,通过比较燃料 全部燃烧 (选填“燃烧相同时间”或“全部燃烧”)后温度计示数的变化,来判断两种燃料的热值大小。
(3)如图﹣3所示,在“探究影响导体电阻大小因素”的实验中,小明将长度和横截面积均相同,但材料不同的电阻丝A和B按照如图的方式连接起来,闭合开关,一段时间后,如果电流通过电阻丝A比电阻丝B产生的热量少,这表明电阻丝 B (选填“A”或“B”)的电阻较大,由此可见导体电阻大小与导体的 材料 有关。(不考虑温度对电阻的影响)
【解答】解:(1)当玻璃和水接触在一起时,玻璃分子和水分子间的距离在引力作用的范围内,所以水分子和玻璃分子之间存在相互作用的引力;当向上拉玻璃板时,弹簧测力计的读数等于玻璃板的重力加上分子间的引力,因此弹簧测力计的示数大于玻璃板自身的重力。
(2)比较不同燃料热值的实验中,应在两个燃烧皿中放入质量相同的不同燃料,点燃后加热质量相等的同种液体,需等待燃料全部燃烧,通过观察温度计示数的变化来比较两种燃料的热值大小;
(3)由图可知,电阻丝A与电阻丝B串联,则通过两个电阻丝的电流相等,已知一段时间后电阻丝A产生的热量比电阻丝B产生的热量少,根据焦耳定律Q=I2Rt可知,电阻丝A的电阻比电阻丝B的电阻小,即电阻丝B的电阻大;
实验中电阻丝A与电阻丝B的长度和横截面积均相同,材料不同,电阻值不同,由此可见电阻大小与导体的材料有关。
故答案为:(1)引力;(2)全部燃烧;(4)材料;B。
20.(4分)小明利用如图所示电路做“探究并联电路中电流规律”的实验.
位置
A
B
C
电流I/A
0.30
0.24
0.54
(1)实验时,接好电路后,闭合开关发现两灯都亮,但由于连线较乱,一时无法确定两灯是串联还是并联,小明灵机一动,随意拆下一根导线,发现两灯都熄灭,因此他认定两灯是串联的,小明的方法是 错误 的(选填“正确”或“错误”).
(2)实验中,应选两个规格 不相同 (选填“相同”或“不同”)的小灯泡。
(3)要正确测量干路电流,他应将电流表串联在图甲中的 C (选填“A”、“B”或“C”)点.
(4)测出A、B、C三处电流如表所示,由此初步得出结论(只写表达式) IC=IA+IB 。
【解答】解:(1)若两灯泡串联,拆开一根导线,电路断路,两灯泡熄灭;若两灯泡并联时,拆开干路中的一根导线,两灯泡也同时熄灭,所以,根据拆开电路中的一根导线两灯泡都熄灭不能判定两灯泡是串联的,即小明的方法是错误的;
(2)实验中,为得出普遍性的结论,应选两个规格不相同的小灯泡;
(3)电流表在干路上测量干路的电流,即电流表应串联在干路上的C点;
(4)由表格数据知:并联电路中,干路电流等于各支路电流的和,即IC=IA+IB。
故答案为:(1)错误;(2)不相同;(3)C;(4)IC=IA+IB。
21.(7分)在探究“电流与电压的关系”的实验中,电源使用两节新干电池串联,滑动变阻器的规格是“10Ω 1.5A”,实验电路如图所示。
实验序号
1
2
3
4
电压/V
0.6
1.2
1.8
2.4
电流/A
0.12
0.24
0.36
0.48
(1)接好电路闭合开关前,滑动变阻器的滑片应放在最 左 (选填“左”或“右”)端。
(2)实验中滑动变阻器的作用除了保护电路外,还有 改变电阻电压 的作用。
(3)闭合开关后,发现电流表电压表示数均为0,移动变阻器的滑片,电流表和电压表示数始终为零,是如图中a、b、c三根导线中有一根断了,则该导线是 a 。
(4)电路连接正确后,小刚同学的实验数据记录如表所示,分析得出结论:电阻一定时,电流与电压成 正比 。分析数据还可知,实验中所用定值电阻的阻值为 5 Ω。
(5)另一位同学分析发现他的其中一组数据是捏造的,你认为是第 1 组,因为测出该组数据时,滑动变阻器需接入的阻值为 20 Ω。
【解答】解:(1)接好电路闭合开关前,滑动变阻器的滑片应放在阻值最大处,即最左端。
(2)探究“电流与电压的关系”的实验中,为得出普遍性的结论,要多次测量,实验中滑动变阻器的作用除了保护电路外,还有改变电阻的电压的作用;
(3)若b导线断了,则电压表示数为0,电路为通路,电流表有示数,不符合题意;
若c导线断了,电压表串联在电路中,电压表测电源电压,电压表有示数,电流表无示数,不符合题意;
若a导线断路了,则整个电路断路,两表都没有示数,移动变阻器的滑片,电流表和电压表示数始数始终为0,符合题意,故则该导线是a;
(4)横向比较表中实验数据知,电压为原来的几倍,通过的电流为原来的几倍,即得出论为:电阻一定时,电流与电压成正比;
第3组数据,根据欧姆定律,实验中所用定值电阻的阻值为:
R===5Ω;
(5)电源电压为3V,当电流为0.12A时,由欧姆欧姆定律,电路的总电阻为:
R串联===25Ω,根据电阻的串联,变阻器的连入电路中的电阻为:
R滑=R串联﹣R=25Ω﹣5Ω=20Ω>10Ω,故组内另一位同学分析发现第1组是捏造的,因为测出该组数据时,滑动变阻器需接入的阻值为20Ω,而变阻器的最大电阻为10Ω。
故答案为:(1)左;(2)改变电阻电压;(3)a;(4)正比;5;(6)1;20。
22.(7分)实验小组的同学用如图甲所示的电路测量一只额定电压为3.8V灯泡的额定功率。
(1)连接电路时,开关应处于 断开 状态。
(2)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,发现灯泡始终不亮,电流表示数几乎为零,电压表指针明显偏转,出现这种现象的原因可能是 小灯泡断路 。(写出一种即可)
(3)排除故障后,移动滑动变阻器的滑片到某一位置时,电压表的示数为3V。若要测小灯泡的额定功率,应将滑片向 右 (选填“左”或“右”)移动,直至电压表示数为 3.8V 时停止移动滑片,此时电流表示数如图乙所示,为 0.3 A,则该灯泡的额定功率为 1.14 W。
(4)测出小灯泡的额定功率后,小组同学又把灯泡两端电压调为额定电压的一半,发现测得的功率不等于其额定功率的,这是因为 灯泡的电阻随温度的变化而变化 。
【解答】解:(1)连接电路时,开关应处于断开状态。
(2)发现灯泡始终不亮,电流表示数几乎为零,电压表指针明显偏转,出现这种现象的原因可能是小灯泡断路。
(3)电压表的示数为3V,若要测小灯泡的额定功率,应使电压表示数为3.8V,应将滑片向右移动,使变阻器接入电路的电阻变小,分压小,灯泡两端电压会变大,直至电压表示数为3.8V,此时电流表使用的0~0.6A量程,分度值为0.02A,示数为0.3A,该灯泡的额定功率为P=UI=3.8V×0.3A=1.14W。
(4)把灯泡两端电压调为额定电压的一半,发现测得的功率不等于其额定功率的,这是因为根据公式P=,U变为一半时,若R不变,则P变为原来的,但是由于灯泡的电阻随温度的变化而变化,所以测得的功率不等于其额定功率的。
故答案为:(1)断开;(2)小灯泡断路;(3)右;3.8V;0.3;1.14;(4)灯泡的电阻随温度的变化而变化。
四、综合题(本大题共2小题,计16分)
23.(7分)由陕西秦星汽车公司研制生产的“秦星G10F”氢燃料电池客车成功下线,标志着氢燃料电池客车进入“陕西制造”时代,其具有零排放、低噪音、高效能等优势.氢燃料电池客车在使用的过程中,氢氧经过反应堆,产生电驱动车辆行驶,多余部分经过低压转高压蓄电,当氢燃料不够的时候,就使用蓄电池。[q=1.4×108J/kg,c水=4.2×103J/(kg•℃)]。
(1)车辆行驶时,多余部分能量用于蓄电池充电,此时蓄电池中将电能转化为 化学能 ,蓄电池相当于 用电器 (选填“电源”或“用电器”)。
(2)质量为6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量是多少J?
(3)若6kg的氢燃料完全燃烧放出热量的被质量为400kg、温度为15℃的水吸收,则水温将会升高到多少℃?
【解答】解:(1)车辆行驶时多余部分能量给蓄电池充电,电能转化为化学能储存在蓄电池中,此时蓄电池消耗电能,是用电器;
(2)氢燃料完全燃烧放出的热量:
Q放=m氢q氢=6kg×1.4×108J/kg=8.4×108J;
(3)由题知,水吸收的热量Q吸=Q放=×8.4×108J=8.4×107J,
由Q吸=cmΔt得水升高的温度:
Δt===50℃,
水的末温:
t=t0+Δt=15℃+50℃=65℃;
答:(1)化学能;用电器;
(2)质量为6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量是8.4×108J;
(3)水温将会升高到65℃。
24.(9分)如图是某款即热式电热水龙头的原理电路图。R1、R2为电热丝,通过旋转手柄带动开关S接通对应的电路,从而实现温水、热水之间切换,有关参数如下表,不考虑温度对电阻丝阻值的影响,当在额定电压下工作时,请回答下列问题:
产品名称
即热式电热水龙头
额定功率
温水(1100W)
热水(3300W)
额定电压
220V
(1)开关与触头1、2接触时水龙头放出的水是 温水 (选填“温水”或“热水”),求此时电路中的电流;
(2)水龙头放热水时,正常工作1min,消耗的电能是多少?
(3)求R2的电阻值。
【解答】解:
(1)由电路图可知,开关部位与1和2接触时,电路为R1的简单电路,开关部位与2和3接触时,R1与R2并联,由于并联电路的总电阻小于任何一个分电阻,所以开关部位与1和2接触时,电路的总电阻大,由P=UI=可知,电源的电压不变时,电路的总功率小,水龙头放出的水是温水;
由表格数据可知,水龙头放出的水是温水时的电功率P温=1100W,
由P=UI可得此时电路中的电流:
I===5A;
(2)由表格数据可知,水龙头放热水时其功率P热=3300W,
由P=可得正常工作1min内消耗的电能:
W=P热t=3300W×1×60s=1.98×105J;
(3)水龙头放出热水时两电阻并联,
因并联电路中各支路独立工作、互不影响,
所以,R1的电功率P温=1100W不变,
因电路中总功率等于各用电器功率之和,
所以R2的电功率:
P2=P热﹣P温=3300W﹣1100W=2200W,
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以R2的电阻值:
R2===22Ω。
答:(1)开关部位与1和2接触时水龙头放出的水是温水,此时电路中的电流为5A;
(2)水龙头放热水时,正常工作1min,消耗的电能是1.98×105J;
(3)R2的电阻值为22Ω。
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