云南省昭通市2021-2022学年九年级上学期月考物理试卷(三)
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这是一份云南省昭通市2021-2022学年九年级上学期月考物理试卷(三),共29页。试卷主要包含了选择题,填空题,实验探究题,综合题等内容,欢迎下载使用。
2021-2022学年云南省昭通市九年级(上)月考物理试卷(三)
一、选择题(本大题共8个小题,每小题只有一个正确选项,共24分)
1.(3分)某同学对下列物理量的叙述最符合实际情况的是( )
A.云南省昭通市8月份的平均气温约为38℃
B.一节铅蓄电池的电压为1.5V
C.教室里一盏正常工作的日光灯两端的电压为220V
D.一个普通中学生在地面上受到的支持力约为50N
2.(3分)如图所示的国产“和谐号”动车进站前的减速过程分两个阶段进行:第一阶段采用“再生刹车”技术,这期间关闭动力,列车依靠惯性前行并带动发电机发电;第二阶段采用传统的“机械刹车”,速度从90km/h不断减小直至停下来。国产“和谐号”动车在进站前减速的整个过程中( )
A.第一阶段:动能转化为电能;第二阶段:动能转化为内能
B.第一阶段:电能转化为动能;第二阶段:动能转化为内能
C.第一阶段:动能转化为电能;第二阶段:内能转化为动能
D.第一阶段:电能转化为动能;第二阶段:内能转化为动能
3.(3分)图(A)所示把凉牛奶放在热水中加热,经过一段较长时间(B)所示,下列说法中正确的是( )
A.水和牛奶最后温度相同
B.水的温度变化比牛奶的大
C.牛奶的温度变化比水慢
D.甲是牛奶温度变化的图象
4.(3分)关于简单电现象及相关知识,下列说法正确的是( )
A.通过摩擦的方法可以产生电荷
B.用一根与毛皮摩擦过的橡胶棒靠近一轻质小球,发现两者互相排斥,小球一定带正电
C.电子是带有最小负电荷的粒子,所带电荷量为1.6×10﹣19C
D.用一根与毛皮摩擦过的橡胶棒靠近一轻质小球,发现两者互相吸引,小球一定带正电
5.(3分)在图中的四幅电路图中,与如图所示实物图对应的是( )
A. B.
C. D.
6.(3分)如图所示电路,闭合开关S,灯泡L1、L2都发光。现将一根导线接在该电路中的某两个接线柱上,会导致两灯同时熄灭的是( )
A.a和b B.g和h C.c和d D.e和f
7.(3分)如图电路,闭合开关S后,电压表V1的示数为3V,电压表V2的示数为1.2V,则电阻R1两端的电压为( )
A.3V B.1.2V C.3.2V D.1.8V
8.(3分)如图所示电路中,开关S断开时,电压表;S闭合时,电流表有示数,电路中仅有一处故障,下列判断正确的是( )
A.电阻R1断路 B.电阻R2断路 C.电阻R2短路 D.电阻R3断路
二、填空题(共20分,每空1分)
9.(2分)如图所示,在金属桶中滴入数滴汽油(或酒精),形成汽油蒸汽和空气的混合气体.利用电火花点火后,这是因为炽热的气体对橡皮塞 ,气体内能 (选填“增加”、“不变”或“减少”)。
10.(2分)随着城市的污染严重,更多的市民增强了环保意识,借此,包括纯电动、混合动力汽车等。目前我国研发出一款新型空气动力汽车,它利用压缩空气膨胀推动活塞做功提供动力 能转化为机械能.这种车与汽油机相比的优点是 。(说出一点即可)
11.(2分)用导线将 、开关、用电器连接起来就组成了电路。电源是把其它形式的能转化成电能的装置;用电器是把 能转化成其它形式的能的装置。
12.(2分)家中使用的各类用电器是 的(选填“串联”或“并联”),同时使用的用电器越多,干路中的电流将越 (选填“大”或“小”)。
13.(2分)如图所示电路,此时是处于 状态;当闭合开关时,小灯泡发光 状态。
14.(2分)如图所示,两个相同的验电器A和B,A带负电,金属棒中的电流方向从 (选填“A到B”或“B到A”);此时,金属棒中自由电子移动的方向与物理学中规定的电流方向 。
15.(2分)如图所示,带电的塑料棒靠近不带电的铝箔条一端时,铝箔条会偏转 的性质,摩擦起电的实质是 在不同物质间转移。
16.(2分)如图所示,已知电源电压为6V,闭合开关S 两端的电压;这只电压表有0~3V和0~15V两量程,实验中用的是0~3V量程,则R1两端的电压是 。
17.(2分)电压表越精密,其内部电阻就越大,这样 联接入电路中时,电路的总电阻和电流都不会有明显的变化,可以忽略。但是,因此,测量是有误差的 (填“大”、“小”)。
18.(2分)如图甲所示电路,闭合开关S,电流表A1、A2的示数如图乙、图丙所示,则通过小灯泡L1的电流是 A。若只将小灯泡L1、L2的位置互换,闭合开关S,电流表A2的示数 。(选填“增大”“减小”或“不变”)
三、实验探究题(本大题共有5个小题,共31分)
19.(9分)(1)同学们用电流表测量并联电路中的电流,已知通过灯L1和L2的电流都不超过0.3A,请你依据图甲所示电路图连接图乙所示实物图(导线不能交叉)。
(2)如图丙所示是未完成连接的实物电路,请用笔画线代替导线完成该电路的连接。要求:两灯并联,开关S在干路上1的电流,导线不能交叉。
(3)楼道里的声控灯是由“光控开关”“声控开关”及灯泡组成,天黑时“光控开关”自动闭合,天亮时自动断开,无人走动没有声音时自动断开。请你在方框内设计出正确的电路图。(注意:“光控开关”“声控开关”就用开关符号表示并写上文字即可)
20.(8分)为了探究并联电路的电流规律,小薇设计了如图所示的电路进行实验.
(1)在连接电路时,开关应处于 状态.
(2)小薇先将电流表接在L1所在的支路上,闭合开关后,看到灯L2发光,但灯L1不发光,电流表的示数为零,电路可能存在的故障是: .
(3)排除故障后,她测出了L1、L2支路和干路上的电流分别为I1、I2和I,电流表示数如图中(1)、(2)、(3)所示1=0.5A,I2= A,I= A.
(4)为了验证以上并联电路电流规律的普遍性,小薇可以采用的方法是: .
(5)小敏连接了如图的实物连接图,此时,电流表测的是 (选填“L1”、“L2”或“干路”)的电流,若要测灯L2的电流,请你在图上只改动一根导线,完成电路的连接.(在需改动的导线上打“×”,再画出重新连接后的导线)
21.(6分)为了比较水和沙子吸热本领的大小,小明做了如图所示的实验:在两个相同的烧杯中分别装有质量、初温都相同的水和沙子,用两个相同的酒精灯对其加热
质量/g
升高10℃所需时间/s
升高20℃所需时间/s
升高25℃所需时间/s
沙子
30
64
89
128
水
30
96
163
226
(1)在此实验中采用了 法,用 来表示物质吸收热量的多少。
(2)分析上表中的实验数据可知:质量相同的水和沙子,升高相同的温度时,水吸收的热量 沙子吸收的热量。因此 的吸热本领较小。
(3)如果加热相同的时间,质量相同的水和沙子中 (填“沙子”或“水”)升高的温度更高,所以白天在海边沙滩上会吹 (填“海风”或“陆风”)。
22.(8分)在探究影响导体电阻大小的因素时,小明、小红两位同学作出了如下猜想:
①导体的电阻与导体的长度有关;
②导体的电阻与导体的横截面积有关;
③导体的电阻与导体的材料有关;
实验室提供了4根电阻丝,规格、材料如表:
编号
材料
长度/m
横截面积/mm2
A
镍铬合金
0.6
0.6
B
镍铬合金
1.2
0.6
C
镍铬合金
0.6
1.2
D
锰铜合金
0.6
0.6
为了验证上述猜想,他们设计了如图所示的实验电路。
(1)按照图所示“探究影响导体电阻大小因素”时,在M、N之间分别接上不同的导体,则通过观察 来比较导体电阻的大小。
(2)为了验证上述猜想③,应该选用编号 两根电阻丝进行实验;
(3)如果选用编号为A、C两根电阻丝进行实验,是为了验证猜想 (填序号);
(4)如果选用编号为A、B两根电阻丝进行实验,是为了验证猜想 (填序号);分别将A和B两电阻丝接入电路中M、N两点间时,电阻丝A接入时电流表示数较大,得到的结论是: ;
(5)以上研究问题的科学方法是 ;
(6)在最近几年,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 了输电线的电阻,从而可以 输电线上的电能损失(选填“增大”或“减小”)。
四、综合题(本大题共3个小题,满分25分)
23.(8分)如图所示的电路中,当闭合开关S时,电流表A1、A2、A3的示数分别是2.2A、1.3A、0.6A。求通过灯泡L1、L2和L3的电流分别是多少?
24.(8分)如图所示的电路中,闭合开关,电压表V1的示数是7V,电压表V2的示数为8V,若电源电压为12V,求:
(1)L1两端的电压U1;
(2)L2两端的电压U2;
(3)L3两端的电压U3。
25.(9分)暑假期间,爸爸开车带着小明去旅游.汽车(包括车上的人和物品)质量为1.8t,所受的平均阻力是汽车总重的0.05倍,汽车发动机的效率为25%7J/kg(假设汽油完全燃烧,g取10N/kg)。求:
(1)汽车以108km/h的速度在平直公路上匀速行驶时,汽车发动机的牵引力是多少?
(2)汽车行驶230km牵引力做了多少功?
(3)汽车全程消耗汽油多少千克?
2021-2022学年云南省昭通市九年级(上)月考物理试卷(三)
参考答案与试题解析
一、选择题(本大题共8个小题,每小题只有一个正确选项,共24分)
1.(3分)某同学对下列物理量的叙述最符合实际情况的是( )
A.云南省昭通市8月份的平均气温约为38℃
B.一节铅蓄电池的电压为1.5V
C.教室里一盏正常工作的日光灯两端的电压为220V
D.一个普通中学生在地面上受到的支持力约为50N
【答案】C
【分析】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。
【解答】解:A.云南省昭通市8月份的平均气温约为25℃;
B.一节铅蓄电池的电压为2V;
C.教室里一盏正常工作的日光灯两端的电压为220V;
D.一个普通中学生在地面上受到的支持力等于重力约为500N。
故选:C。
【点评】本题考查对常见的一些物理量在生活中的应用,应从实际的角度出发进行判断,多积累一些生活经验。
2.(3分)如图所示的国产“和谐号”动车进站前的减速过程分两个阶段进行:第一阶段采用“再生刹车”技术,这期间关闭动力,列车依靠惯性前行并带动发电机发电;第二阶段采用传统的“机械刹车”,速度从90km/h不断减小直至停下来。国产“和谐号”动车在进站前减速的整个过程中( )
A.第一阶段:动能转化为电能;第二阶段:动能转化为内能
B.第一阶段:电能转化为动能;第二阶段:动能转化为内能
C.第一阶段:动能转化为电能;第二阶段:内能转化为动能
D.第一阶段:电能转化为动能;第二阶段:内能转化为动能
【答案】A
【分析】(1)发电机是产生电能的机器,它是利用电磁感应现象的原理制成的;
(2)分析在机械制动过程中,机车的什么能减小了,什么能增加了,这样就可以判断该过程中能量的转化过程。
【解答】解:(1)第一阶段减速过程中,由于速度变小,由于继续行驶并带动发电机发电。
(2)列车在第二阶段机械制动过程中,列车的质量不变,其动能减小,据摩擦生热知。
故选:A。
【点评】本题考查了能的转化情况,属于基本内容,比较简单,考查了灵活应用物理知识的能力。
3.(3分)图(A)所示把凉牛奶放在热水中加热,经过一段较长时间(B)所示,下列说法中正确的是( )
A.水和牛奶最后温度相同
B.水的温度变化比牛奶的大
C.牛奶的温度变化比水慢
D.甲是牛奶温度变化的图象
【答案】A
【分析】要解答本题需掌握:热传递在生活中的应用以及热传递的特点。
【解答】解:A、热传递的条件是有温度差。水和牛奶最后温度相同
B、水的温度变化的多少由题中无法求出。故B不正确。
C、牛奶的温度变化的多少由题中无法求出。故C不正确。
D、将凉牛奶放入时、温度升高、温度降低,因此甲是水的温度变化图象。
故选:A。
【点评】本题主要考查学生对:热传递的条件、特点以及在生活中的应用的理解和掌握。是中考的热点。
4.(3分)关于简单电现象及相关知识,下列说法正确的是( )
A.通过摩擦的方法可以产生电荷
B.用一根与毛皮摩擦过的橡胶棒靠近一轻质小球,发现两者互相排斥,小球一定带正电
C.电子是带有最小负电荷的粒子,所带电荷量为1.6×10﹣19C
D.用一根与毛皮摩擦过的橡胶棒靠近一轻质小球,发现两者互相吸引,小球一定带正电
【答案】C
【分析】(1)摩擦起电的实质是电子的转移;
(2)用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电;电荷间的相互作用规律是:同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引;
(3)电子是带有最小负电荷的粒子,所带电荷量为1.6×10﹣19C;
(4)带电体具有吸引轻小物体的性质。
【解答】解:A、摩擦起电的过程,并不是创造了电荷;
B、毛皮摩擦过的橡胶棒,又说棒与小球排斥,即小球也带负电;
C、电子是带有最小负电荷的粒子﹣19,故C正确;
D、毛皮摩擦过的橡胶棒,又说棒与小球吸引,即小球可能不带电或带正电。
故选:C。
【点评】此题考查了两种电荷、带电体的性质、摩擦起电的原因,难度较小。
5.(3分)在图中的四幅电路图中,与如图所示实物图对应的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据电流流向法先判断出两个灯泡的连接方式,再看开关的位置后,即可得出哪个图是正确的。
【解答】解:由实物电路图可知,电流从电源正极出发后,然后分成两个支路、灯L1回到电源负极,另一条流经灯L2再回到电源负极,故电路图A与实物电路图相符;
故选:A。
【点评】本题考查根据实物图画电路图,关键是明白电路中各个用电器的连接情况,根据实物图画电路图是整个初中物理的难点,也是中考的必考内容。
6.(3分)如图所示电路,闭合开关S,灯泡L1、L2都发光。现将一根导线接在该电路中的某两个接线柱上,会导致两灯同时熄灭的是( )
A.a和b B.g和h C.c和d D.e和f
【答案】B
【分析】用电器中有电流通过时,用电器能够工作;
将用电器两端用导线直接连接,会造成用电器短路,用电器不能工作。
【解答】解:
A、导线连接a,灯泡L2被短路,只有灯泡L1发光。故A不符合题意;
B、导线连接g,电源短路,故B符合题意。
C、导线连接c,灯泡L4被短路,只有灯泡L2发光,故C不符合题意;
D、导线连接e,相当于闭合开关,故D不符合题意;
故选:B。
【点评】本题考查对用电器短路现象的判断和分析,用电器短路会造成部分电路短路,被短路的用电器不能工作,其它用电器可以工作(在允许的最大电压范围内).结合图中连接不同接线柱时电路的变化进行分析是解决该题的关键。
7.(3分)如图电路,闭合开关S后,电压表V1的示数为3V,电压表V2的示数为1.2V,则电阻R1两端的电压为( )
A.3V B.1.2V C.3.2V D.1.8V
【答案】D
【分析】由图分析电压表所测电压,由串联电路的电压特点可得两电阻电压大小。
【解答】解:由图知,电流从电源正极流出1→R2→开关S后回到电源负极,所以R2、R2是串联的;
电压表V1测电源电压,由电压表V4的示数可知电源电压U=3V,
电压表V2测R7两端的电压,由电压表V2的示数可知R2两端的电压U7=1.2V,
由串联电路的电压特点可得R5两端的电压:U1=U﹣U2=3V﹣1.2V=6.8V。
故选:D。
【点评】本题考查串联电路电压特点的应用,常见题目。
8.(3分)如图所示电路中,开关S断开时,电压表;S闭合时,电流表有示数,电路中仅有一处故障,下列判断正确的是( )
A.电阻R1断路 B.电阻R2断路 C.电阻R2短路 D.电阻R3断路
【答案】D
【分析】电路故障有两种:断路和短路,根据电流表、电压表的示数分析故障的原因。
【解答】解:开关S断开时,该电路为串联电路,电压表测量R2两端的电压;电流表无示数;电压表无示数,所以故障可能是R3断路或R4断路;
S闭合时,只有R1接入电路中,电流表测量电路中的电流,说明R1是通路,电压表被短路,所以故障是电阻R2断路。
故选:D。
【点评】电路故障短路和断路的判断,短路时电路中有电流,断路时电路中无电流。特别是电压表所测的用电器断路,电压表与电路串联。要会辨别不同故障所出现的不同情况。
二、填空题(共20分,每空1分)
9.(2分)如图所示,在金属桶中滴入数滴汽油(或酒精),形成汽油蒸汽和空气的混合气体.利用电火花点火后,这是因为炽热的气体对橡皮塞 做功 ,气体内能 减小 (选填“增加”、“不变”或“减少”)。
【答案】做功;减小
【分析】对物体做功,物体的内能会增加;物体对外做功,物体的内能会减小。
【解答】解:如图所示,在金属桶中滴入数滴汽油(或酒精)。利用电火花点火后,即炽热的气体对橡皮塞做功,温度降低;
故答案为:做功;减小。
【点评】知道物体对外做功,内能减小是解决该题的关键。
10.(2分)随着城市的污染严重,更多的市民增强了环保意识,借此,包括纯电动、混合动力汽车等。目前我国研发出一款新型空气动力汽车,它利用压缩空气膨胀推动活塞做功提供动力 内 能转化为机械能.这种车与汽油机相比的优点是 无污染,有利于环境保护 。(说出一点即可)
【答案】内;无污染,有利于环境保护(答案不唯一)。
【分析】热机就是利用内能来工作的机器;压缩空气做功,内能转化为机械能;
新能源汽车排放物与汽油机排放物比较可得出结论。
【解答】解:新型空气动力汽车,它利用压缩空气膨胀推动活塞做功提供动力;
该车的排放物为空气,汽油机排放的废气中含有大量对环境不利的杂质,有利于环境保护。
故答案为:内;无污染。
【点评】本题考查能量转化的有关问题,在日常生活中一定要养成节能环保的好习惯。
11.(2分)用导线将 电源 、开关、用电器连接起来就组成了电路。电源是把其它形式的能转化成电能的装置;用电器是把 电 能转化成其它形式的能的装置。
【答案】电源;电。
【分析】电路有电源、导线、用电器和开关四部分组成;
电源是把其它形式的能转为化电能的装置;用电器是将电能转化为其他形式能的装置。
【解答】解:一般的电路是由电源、用电器;
用电器是将电能转化为其他形式能的装置。
故答案为:电源;电。
【点评】本题考查了电路的组成和能量转化,属于基础知识。
12.(2分)家中使用的各类用电器是 并联 的(选填“串联”或“并联”),同时使用的用电器越多,干路中的电流将越 大 (选填“大”或“小”)。
【答案】见试题解答内容
【分析】家庭电路中,用电器和控制该用电器的开关串联;各用电器之间是并联,并联电路干路电流等于各支路电流之和,用电器越多,电路电流越大。
【解答】解:在家庭电路中,各类用电器互不影响。
干路中的电流等于各支路电流之和,因此同时开启的用电器越多。
故答案为:并联;大。
【点评】掌握家庭电路中各用电器之间的连接,用电器和开关之间的连接以及并联电路中电流的规律。
13.(2分)如图所示电路,此时是处于 开路 状态;当闭合开关时,小灯泡发光 通路 状态。
【答案】见试题解答内容
【分析】通路是指电路连接好后,闭合开关,处处相通的电路;短路是指导线不经过任何用电器直接跟电源两端连接的电路。
【解答】解:电路中开关是断开的,故此时是处于开路状态,小灯泡中有电流通过,小灯泡会发光。
故答案为:开路;通路。
【点评】本题考查了电路的状态的识别正确使用,是一道基础题。
14.(2分)如图所示,两个相同的验电器A和B,A带负电,金属棒中的电流方向从 B到A (选填“A到B”或“B到A”);此时,金属棒中自由电子移动的方向与物理学中规定的电流方向 相反 。
【答案】B到A;相反。
【分析】电荷的定向移动形成电流;正电荷定向移动的方向规定为电流的方向;自由电子的定向移动方向与电流方向相反。
【解答】解:验电器A带负电,说明A有多余的电子,用一根带有绝缘柄的金属棒把A,自由电子由A向B移动,故金属棒中的电流方向由B到A。
故答案为:B到A;相反。
【点评】在金属导体中,能够自由移动的电荷是负电荷(自由电子),所以在金属导体中,电流的方向始终与自由电荷的运动方向相反。
15.(2分)如图所示,带电的塑料棒靠近不带电的铝箔条一端时,铝箔条会偏转 吸引轻小物体 的性质,摩擦起电的实质是 电子 在不同物质间转移。
【答案】吸引轻小物体;电子。
【分析】带电体可以吸引轻小的物体;摩擦起电的实质是电子的转移。
【解答】解:带电的塑料棒靠近不带电的铝箔条一端时,铝箔条会偏转,摩擦起电的实质是电子在不同物质间转移。
故答案为:吸引轻小物体;电子。
【点评】本题主要考查的是摩擦起电的实质和带电体的性质。
16.(2分)如图所示,已知电源电压为6V,闭合开关S R2 两端的电压;这只电压表有0~3V和0~15V两量程,实验中用的是0~3V量程,则R1两端的电压是 4.7V 。
【答案】R2;4.7V。
【分析】电压表与所测的电路并联;
电压表有两个量程使用同一个表盘,0~15V的每一个大格和每一个小格代表的示数是0~3V每一个大格和每一个小格代表示数的5倍。利用串联电路的电压关系求得R1两端的电压。
【解答】解:由图知,电压表与R2并联,所以测出的是R2两端的电压;
实验中使用的是2~3V,按0~15V量程读数是5.5V,则实际电压是1.3V,
R6两端的电压U1=U﹣UV=6V﹣6.3V=4.6V。
故答案为:R2;4.7V。
【点评】本题考查了电压表不同量程的读数的关系,属于基础题;明确电流表的量程和最小分度值是关键。
17.(2分)电压表越精密,其内部电阻就越大,这样 并 联接入电路中时,电路的总电阻和电流都不会有明显的变化,可以忽略。但是,因此,测量是有误差的 小 (填“大”、“小”)。
【答案】见试题解答内容
【分析】根据电压表的正确使用方法和内部结构进行分析。
【解答】解:由于并联了一个电阻,使被测电阻与电压表的总电阻减小,因此电压的测量值应该比真实值略小。
故答案为:并,小。
【点评】掌握电压表的正确使用方法,并会根据电路的特点分析仪表对电路引起的误差。
18.(2分)如图甲所示电路,闭合开关S,电流表A1、A2的示数如图乙、图丙所示,则通过小灯泡L1的电流是 1 A。若只将小灯泡L1、L2的位置互换,闭合开关S,电流表A2的示数 增大 。(选填“增大”“减小”或“不变”)
【答案】1;增大。
【分析】由电路图可知,L1与L2并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测L2支路的电流。
(1)根据并联电路的电流特点结合两电流表指针的偏角关系确定两电流表的量程,根据分度值读出示数,然后求出通过小灯泡L1的电流;
(2)若只将小灯泡L1、L2的位置互换后,根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知通过两灯泡的电流不变,根据电流表A2测量的电路元件判断其示数的变化。
【解答】解:由电路图可知,L1与L2并联,电流表A3测干路电流,电流表A2测L2支路的电流。
(1)因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,且电流表A3指针的偏角小于电流表A2指针的偏角,
所以,电流表A1的量程为4~3A,分度值为0.6A,
电流表A2的量程为0~5.6A,分度值为0.02A6=0.5A,
则通过小灯泡L6的电流I1=I﹣I2=5.5A﹣0.3A=1A;
(2)若只将小灯泡L1、L8的位置互换,闭合开关S后,
因并联电路中各支路独立工作、互不影响,通过两灯泡的电流不变2测灯泡L1的电流,则电流表A4的示数由原来的0.5A,变为2A。
故答案为:1;增大。
【点评】本题考查了电流表的读数和并联电路特点的应用,会正确的确定两电流表的量程和测量对象是关键。
三、实验探究题(本大题共有5个小题,共31分)
19.(9分)(1)同学们用电流表测量并联电路中的电流,已知通过灯L1和L2的电流都不超过0.3A,请你依据图甲所示电路图连接图乙所示实物图(导线不能交叉)。
(2)如图丙所示是未完成连接的实物电路,请用笔画线代替导线完成该电路的连接。要求:两灯并联,开关S在干路上1的电流,导线不能交叉。
(3)楼道里的声控灯是由“光控开关”“声控开关”及灯泡组成,天黑时“光控开关”自动闭合,天亮时自动断开,无人走动没有声音时自动断开。请你在方框内设计出正确的电路图。(注意:“光控开关”“声控开关”就用开关符号表示并写上文字即可)
【答案】(1);(2);(3)
【分析】(1)甲图中两灯并联,电流表与待测电路串联,因通过灯L1和L2的电流都不超过0.3A,根据并联电路电流的规律,干路的电流小于0.6A,确定电流表选用小量程串联在干路中,开关与控制的电路串联,根据电路图连接实物图;
(2)两灯并联,开关S在干路上,电流表选用小量程与L1串联;
(3)电路中开关控制用电器时,开关和用电器是串联的;由题知,光控开关和声控开关同时控制一盏灯,同时符合光暗到一定程度,而且有一定的声音时电灯才发光,两个开关和灯泡应该是串联的。
【解答】解:(1)甲图中两灯并联,电流表测干路的电流,S2控制L2,S2控制整个电路,因通过灯L1和L2的电流都不超过6.3A,根据并联电路电流的规律,故电流表选用小量程串联在干路中,如下所示:
(2)两灯并联,开关S在干路上1的电流,电流表选用小量程与L6串联,实物连接如下所示:
(3)由题意知,当天黑时“光控开关”自动闭合,“声控开关”当有人走动发出声音时,无人走动时。所以将这两个开关配合使用、声控开关和电灯应是串联的、声控开关同时闭合时电路形成通路。
。
故答案为:(1);(2);(3)。
【点评】本题考查根据电路图连接实物图及电路的设计。
20.(8分)为了探究并联电路的电流规律,小薇设计了如图所示的电路进行实验.
(1)在连接电路时,开关应处于 断开 状态.
(2)小薇先将电流表接在L1所在的支路上,闭合开关后,看到灯L2发光,但灯L1不发光,电流表的示数为零,电路可能存在的故障是: L1或电流表断路 .
(3)排除故障后,她测出了L1、L2支路和干路上的电流分别为I1、I2和I,电流表示数如图中(1)、(2)、(3)所示1=0.5A,I2= 0.52 A,I= 1 A.
(4)为了验证以上并联电路电流规律的普遍性,小薇可以采用的方法是: 换用不同规格的灯泡进行多次实验 .
(5)小敏连接了如图的实物连接图,此时,电流表测的是 干路 (选填“L1”、“L2”或“干路”)的电流,若要测灯L2的电流,请你在图上只改动一根导线,完成电路的连接.(在需改动的导线上打“×”,再画出重新连接后的导线)
【答案】(1)断开;(2)L1或电流表断路;(3)0.52;1.0;(4)换用不同规格的灯泡进行多次实验;(5)干路;如上图所示
【分析】(1)任何电学实验,在连接电路时为了保护电源和用电器,开关都应是断开的;
(2)根据并联电路特点独立工作、互不影响可知,灯L2发光说明灯L1支路不可能短路,结合电流表的示数为0,确定故障所在;
(3)根据电流表的量程和分度值读出电流表的示数;
(4)用归纳法得出普遍性的结论要求:选用的样本有代表性且数量足够多;
(5)根据电流的流向确定电流表测量的电路;确定电流表量程,电流表与待测电路串联,据此回答。
【解答】解:
(1)为了保护电器,连接电路之前;
(2)灯L2发光,但灯L1不发光,电流表的示数为零8支路不可能短路(否则造成电源短路),只能是断路1或电流表断路;
(3)甲和乙电流表的量程为0~7.6A,分度值为0.02A6=0.52A;丙电流表的量程为0~2A,所以I=1.0A;
(4)为了验证结论的普遍性,小薇可以采用的方法是:换用不同规格灯泡进行多次实验;
(5)从实物图中可以看出,电流从正极流出、电流表进行分支,因此电流表测量干路电流;
电流表与待测电路串联,将电流表与L4串联,将L1与电流表负接线柱相连的一端改接在电流表的0.3A接线柱上,如下图所示:
故答案为:(1)断开;(2)L1或电流表断路;(3)0.52;(4)换用不同规格的灯泡进行多次实验;如上图所示。
【点评】本题探究并联电路的电流规律,考查注意事项、电路的连接、故障的分析、电流表的读数、数据处理及归纳法的运用,综合性较强。
21.(6分)为了比较水和沙子吸热本领的大小,小明做了如图所示的实验:在两个相同的烧杯中分别装有质量、初温都相同的水和沙子,用两个相同的酒精灯对其加热
质量/g
升高10℃所需时间/s
升高20℃所需时间/s
升高25℃所需时间/s
沙子
30
64
89
128
水
30
96
163
226
(1)在此实验中采用了 转换 法,用 加热时间长短 来表示物质吸收热量的多少。
(2)分析上表中的实验数据可知:质量相同的水和沙子,升高相同的温度时,水吸收的热量 大于 沙子吸收的热量。因此 沙子 的吸热本领较小。
(3)如果加热相同的时间,质量相同的水和沙子中 沙子 (填“沙子”或“水”)升高的温度更高,所以白天在海边沙滩上会吹 海风 (填“海风”或“陆风”)。
【答案】(1)转换;加热时间的长短。 (2)大于;沙子;(3)沙子;海风。
【分析】(1)(2)我们使用相同的酒精灯通过加热时间的长短来比较吸热多少,这种方法叫转换法;
比较物质吸热能力的2种方法: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;或使相同质量的不同物质吸收相同的热量(即加热相同的时间),比较温度的变化,温度变化小的吸热能力强;
(3)根据(2)推理回答;空气由高气压处流向低气压处,形成风。
【解答】解:(1)根据转换法,用加热时间长短来表示物质吸收热量的多少。
(2)分析上表中的实验数据可知:质量相同的水和沙子,升高相同的温度时,水吸收的热量大于沙子吸收的热量,因此沙子的吸热本领较小。
(3)根据(2)推理,如果加热相同的时间,沙子升高的温度更高,沙子升温快,气压低,因此会吹海风。
故答案为:(1)转换;加热时间的长短。 ;沙子;海风。
【点评】本题比较不同物质的吸热能力,考查控制变量法、转换法的应用。
22.(8分)在探究影响导体电阻大小的因素时,小明、小红两位同学作出了如下猜想:
①导体的电阻与导体的长度有关;
②导体的电阻与导体的横截面积有关;
③导体的电阻与导体的材料有关;
实验室提供了4根电阻丝,规格、材料如表:
编号
材料
长度/m
横截面积/mm2
A
镍铬合金
0.6
0.6
B
镍铬合金
1.2
0.6
C
镍铬合金
0.6
1.2
D
锰铜合金
0.6
0.6
为了验证上述猜想,他们设计了如图所示的实验电路。
(1)按照图所示“探究影响导体电阻大小因素”时,在M、N之间分别接上不同的导体,则通过观察 电流表示数(或小灯泡亮度) 来比较导体电阻的大小。
(2)为了验证上述猜想③,应该选用编号 A、D 两根电阻丝进行实验;
(3)如果选用编号为A、C两根电阻丝进行实验,是为了验证猜想 ② (填序号);
(4)如果选用编号为A、B两根电阻丝进行实验,是为了验证猜想 ① (填序号);分别将A和B两电阻丝接入电路中M、N两点间时,电阻丝A接入时电流表示数较大,得到的结论是: 材料和横截面积一定时,导体越长电阻越大 ;
(5)以上研究问题的科学方法是 控制变量法和转换法 ;
(6)在最近几年,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 减小 了输电线的电阻,从而可以 减小 输电线上的电能损失(选填“增大”或“减小”)。
【答案】(1)电流表示数(或小灯泡亮度);(2)A、D; (3)②;(4)①;材料和横截面积一定时,导体越长电阻越大;(5)控制变量法和转换法;(6)减小;减小
【分析】(1)电流表串联在电路中,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(或小灯泡亮度)判断导体电阻大小;
(2)(3)(4)根据控制变量法的要求,根据实验目的或实验现象分析答题;
(5)只有要研究的那个因素不同,其余的其他的几个因素相同,这种方法物理学上叫做控制变量法。
(6)影响电阻大小的因素有材料、长度和横截面积,当材料和长度都一定时,导线的横截面积越大,导线的电阻值就会越小。
【解答】解:
(1)实验中,在M,则通过观察电流表示数(或小灯泡亮度)来比较导体电阻的大小;
(2)要验证猜想③:导体的电阻与导体的材料有关,应控制导体的长度与横截面积相同,由表中数据可知、D的两根电阻丝进行实验;
(3)由表中数据可知,A、C两电阻丝的长度,将A和C两电阻丝接入电路中M,可验证导体电阻跟横截面积的关系;
(4)A、B两电阻丝的材料,将A和B两电阻丝接入电路中M,可验证导体电阻跟长度的关系;
电阻丝A接入时电流表示数较大,说明电阻丝A的电阻小,由此得到的结论是:材料和横截面积一定时;
(5)导体的电阻与导体的材料、长度和横截面积有关,需要运用控制变量法进行探究,运用了转换法;
(6)细的铝质输电线换成较粗的铝质输电线,导线的横截面积增大了,根据W损=I2Rt可知,导线上损失的电能也就减小了。
故答案为:(1)电流表示数(或小灯泡亮度);(2)A、D; ;(4)①,导体越长电阻越大;(6)减小。
【点评】探究影响电阻大小的因素采用了控制变量法的思想,电阻大小的变化是通过电流表的示数变化体现的,这里采用了转换法的思想。
四、综合题(本大题共3个小题,满分25分)
23.(8分)如图所示的电路中,当闭合开关S时,电流表A1、A2、A3的示数分别是2.2A、1.3A、0.6A。求通过灯泡L1、L2和L3的电流分别是多少?
【答案】通过灯泡L1、L2和 L3的电流分别是0.9A,0.7A,0.6A。
【分析】(1)分析电路结构,明确各电路元件的连接方式,确定电流表测哪部分电路电流;
(2)根据并联电路特点求出流过各灯泡的电流。
【解答】解:由电路图知,三个灯泡并联1测干路电流,即测流过灯L1、L8和 L3的电流,
电流表A2测流过灯L2与L3的电流,电流表A3测流过灯L7的电流;
由并联电路的特点知:
I1+I2+I8=2.2A,
I5+I3=1.7A,
I3=0.7A,
解得:I1=0.7A,I2=0.3A,I3=0.2A。
答:通过灯泡L1、L2和 L3的电流分别是0.9A,4.7A。
【点评】本题考查了并联电路的电流特点,分析清楚电路结构,知道各电流表测哪部分电路电流是正确解题的前提与关键,由并联电路的特点列式计算即可。
24.(8分)如图所示的电路中,闭合开关,电压表V1的示数是7V,电压表V2的示数为8V,若电源电压为12V,求:
(1)L1两端的电压U1;
(2)L2两端的电压U2;
(3)L3两端的电压U3。
【答案】(1)L1两端的电压U1是4V;
(2)L2两端的电压U2是3V;
(3)L3两端的电压U3是5V
【分析】由电路图可知,三灯泡串联,V1测L1、L2两端的电压,V2测L2、L3两端的电压;且知道总电压是12V,故根据串联电路的电压特点求出各灯泡两端的电压。
【解答】解:(1)如图电路,开关闭合后,电压表V1测量L1和L7的电压,电压表V2测量L2和L5的电压;电源电压为12V2的示数为8V,根据串联电路电压等于各部分电压之和可得L2灯的电压为:U1=U﹣(U2+U3)=12V﹣8V=4V;
(2)电压表V5示数为7V,根据串联电路电压等于各部分电压之和可得,L2灯的电压为:U5=7V﹣4V=3V;
(3)电压表V2的示数为8V,根据串联电路电压等于各部分电压之和可得,L8灯的电压为:U3=8V﹣3V=5V。
答:(1)L1两端的电压U5是4V;
(2)L2两端的电压U2是3V;
(3)L3两端的电压U6是5V。
【点评】本题主要考查了串联电路电压的特点,关键是电压表所测电路元件的辨别。
25.(9分)暑假期间,爸爸开车带着小明去旅游.汽车(包括车上的人和物品)质量为1.8t,所受的平均阻力是汽车总重的0.05倍,汽车发动机的效率为25%7J/kg(假设汽油完全燃烧,g取10N/kg)。求:
(1)汽车以108km/h的速度在平直公路上匀速行驶时,汽车发动机的牵引力是多少?
(2)汽车行驶230km牵引力做了多少功?
(3)汽车全程消耗汽油多少千克?
【答案】(1)汽车以108km/h的速度在平直公路上匀速行驶时,汽车发动机的牵引力是900N;
(2)汽车行驶230km牵引力做了2.07×108J的功;
(3)汽车全程消耗汽油18千克。
【分析】(1)知道汽车总质量,利用G=mg求汽车总重力,由题知平均阻力f=0.05G,可求平均阻力,又知道汽车在平直公路上匀速行驶,此时汽车受到的牵引力和阻力是一对平衡力,二力大小相等,可求牵引力;
(2)利用W=Fs求汽车牵引力做功(有用功);
(3)知道汽车发动机的效率,即汽车做的有用功和汽油完全燃烧放出的热量之比,可求汽油完全燃烧放出的热量,而Q放=mq,知道汽油的热值,可求汽车全程消耗汽油的质量。
【解答】解:(1)汽车总重力:G=mg=1.8×102kg×10N/kg=1.8×108N,
汽车行驶时受到的阻力:f=0.05G=0.05×4.8×104N=900N,
因汽车在平直公路上匀速行驶,所以汽车受到的牵引力和阻力是一对平衡力;
(2)汽车匀速行驶的距离s=230 km=7.3×105m,
牵引力做功:W=Fs=900N×5.3×105m=8.07×108;
(3)由η=得,Q==6J,
又由Q放=mq得,汽车全程消耗汽油的质量:
m===18kg。
答:(1)汽车以108km/h的速度在平直公路上匀速行驶时,汽车发动机的牵引力是900N;
(2)汽车行驶230km牵引力做了2.07×108J的功;
(3)汽车全程消耗汽油18千克。
【点评】本题考查了重力公式、效率公式、做功公式、燃料热值和二力平衡条件的应用,难点在第三问,明白发动机的效率含义是得到正确答案的关键。
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