2022-2023学年湖南省衡阳市耒阳市九年级(上)期末物理试卷(含详细答案解析)
展开1.在国际单位制中,电流的单位是( )
A. 伏特(V)B. 库仑(C)C. 安培(A)D. 欧姆(Ω)
2.下列过程中,物体内能改变的方式与其他三项不同的是( )
A. 放在热水里的汤勺,一会儿变热了
B. 云中的小冰粒下落过程中温度越来越高,变成了雨滴
C. 火箭发射过程中外壳与大气摩擦后温度越来越高
D. 把铁丝反复弯折,弯折处的温度越来越高
3.学习了电学知识后,下列说法你认为正确的是( )
A. 用丝绸摩擦过的玻璃棒由于失去电子而带正电
B. 验电器的工作原理是异种电荷互相吸引
C. 在电源内部,电流的方向是从电源的正极经过用电器流向负极
D. 规格不同的两只灯泡并联在电路中,两灯亮度不同,是因为两灯的电压不同
4.耒阳市位于湖南省南部,耒水河畔,以下能用分子动理论解释的是( )
A. 杜陵书院——丹桂飘香B. 青龙古塔——登高望远
C. 蔡候祠——池水清澈见底D. 烈士陵园——郁郁葱葱
5.关于下列物理量的估测中,最接近生活实际的是( )
A. 家庭空调工作电流约是0.5AB. 我国交流电的频率为50Hz
C. 对人体的安全电压是220VD. 家用的1m长的铜导线的电阻约为20Ω
6.通常情况下,下列物品中属于绝缘体的是( )
A. 木质铅笔里的石墨芯B. 钢丝钳把手上的塑料套
C. 导线中的铜丝D. 蓄电池内的硫酸溶液
7.关于导体电阻的正确的说法是( )
A. 导体的电阻越大,表明其导电能力越强
B. 两根长短、粗细都相同的铜导线和铝导线,铜导线的电阻小
C. 导体电阻表示导体对电流的阻碍作用,导体中没有电流通过时,导体的电阻为零
D. 甲导体的电阻大于乙导体,将它们串联到同一电路中,则通过乙导体的电流更大
8.关于欧姆定律,下列叙述错误的是( )
A. 在相同电压下,导体的电流和电阻成反比
B. 对同一个导体,导体中的电流和电压成正比
C. 导体中的电流与导体两端的电压有关,也与导体的电阻有关
D. 电阻是导体本身的性质,故电流只与导体两端的电压成正比
9.下列说法中正确的是( )
A. 单缸四冲程内燃机飞轮的转速为2400r/min,则每秒钟对外做功20次
B. 马路两旁的路灯晚上同时亮早上同时灭,它们一定是串联的
C. 由q=Qm公式说明热值与燃料完全燃烧热量成正比
D. 两个定值电阻接入电路中,通过它们的电流相等,两电阻一定是串联的
10.将标有“6V 3W”、“6V 6W”字样的两个灯泡接在不同的电路中,忽略温度对灯电阻的影响,下列说法中正确的是( )
A. 当两灯泡都正常发光时,通过两灯的电流相等
B. 当两灯泡串联在电压合适的电源上时,可能有一灯能正常发光
C. 当两灯泡并联在6V的电源上时,“6V 3W”的灯消耗的功率比较大
D. 当两灯泡串联在12V的电源上时,“6V 6W”的灯消耗的功率比较大
11.如图所示的电路中,闭合开关,电压表V1的示数是6V,电压表V2的示数为10V,若L3两端的电压是L1两端电压的两倍,则电源的电压是( )
A. 10 V
B. 12V
C. 14V
D. 16 V
12.如图所示的电路中,当开关S断开,甲、乙两表是电流 表时,两表的示数之比I甲:I乙=1:3,当开关S闭合,甲、乙两表是电压表时,两表示数之比U甲:U乙为( )
A. 1:2B. 3:2C. 1:3D. 3:1
二、多选题:本大题共4小题,共12分。
13.电是人们的好帮手,但若摸不准它的脾气,不注意用电安全,也可能会发生触电事故。轻者被电击,重者还会危及生命。在下面关于安全用电或触电的做法和说法中,其中正确的是( )
A. 在家庭电路中的触电事故,都是人体直接或间接接触火线引起的
B. 当因电而引起的火灾时,如果来不及切断电源,可以先带电泼水救火
C. 当发现有人触了电,可以直接去接触触电人,然后赶快切断电源
D. 楼房或高大建筑物上都有避雷针,避雷针的电阻很小,雷电时,电流流经避雷针进入大地,从而保护建筑物
14.在研究和学习物理学的过程中,方法是不可缺少的,下列科学研究方法的运用实例中,正确的是( )
A. 热值、功率、比热容这三个物理量,都是通过实验推理法建立起来的
B. 把电流比作水流,电压比作水压运用了类比法
C. 研究电阻与哪些因素有关时,运用了控制变量法
D. 研究多个电阻串联时引入总电阻,运用了转换法
15.如图所示电路中,电源电压保持不变。下面对电路分析正确的是( )
A. 只闭合开关S1时,R2与R3串联
B. 闭合开关S1、S2、S3时,R1与R2并联
C. 闭合开关S1、S2、S3时,电流表测R2中的电流
D. 先只闭合开关S1、S3,再闭合S2,电流表的示数不变
16.如图甲所示电路,电源电压保持不变,开关S闭合后,R1和R2消耗的电功率分别为P0和3P0;若将R1和R2如图乙连接后接到同一电源上,R1和R2消耗的电功率分别为P1′和P2′,则下列分析正确的是( )
A. R2=3R1B. P1′=4P0C. P1′=16P0D. P2′=163P0
三、填空题:本大题共3小题,共8分。
17.小明家中一周前、后电能表示数如图所示,小明家一周消耗电能约为______kW⋅h。这些电能可以使一个“220V 2000W”的电炉正常工作______ h。
18.如图所示,当开关S0闭合时,电路中______ (选填“绿灯”或“电铃”)工作。如果线圈电阻忽略不计,要使电磁铁的磁性增强,应将开关S接到______ (选填“1”或“2”)位置,或将滑动变阻器滑片P向______ (选填“左”或“右”)移动。
19.如图甲所示,电压表测量的是______ (选填“L1”或“L2”)两端的电压,电压表的示数如图乙所示,若电源电压为6V,电压表读数为______ V。若灯泡L1、L2的电阻分别为R1、R2,则R1:R2=______ 。(灯丝电阻不变)
四、作图题:本大题共2小题,共4分。
20.根据图甲所示的电路图,用笔画线表示导线,补充完成图乙所示的实物电路(要求导线不能交叉)。
21.根据实物图,画出对应的电路图。
五、实验探究题:本大题共3小题,共18分。
22.某实验小组探究“影响导体电阻大小的因素”的实验,将a、b、c、d四段导体分别接入电路。经过测量,得到下表数据。
(1)实验中,通过比较电路中______的大小,判断导体电阻的大小。
(2)选用导线a、b分别接入电路中,是为了探究电阻大小跟导体的______有关。
(3)选用导线b、c分别接入电路中,是为了探究电阻大小跟导体的______有关。
(4)选用导线______分别接入电路中,是为了探究电阻大小跟导体的长度有关。
(5)分析表格数据可得出结论:导体电阻的大小与______、______和______有关。
23.小明探究“通过导体的电流与导体两端电压的关系”时,使用的器材如图甲所示。电源电压不变,R为定值电阻。
(1)电流与导体两端的电压和导体的电阻都有关系,所以,在本次实验中应该保持______不变;变阻器的作用除了保护电路外,还起到______的作用。
(2)开关闭合前,变阻器滑片P应该处于图中______(选填“C”或“D”)端。
(3)某次实验电压表示数如图乙所示,电压为______ V。
(4)通过实验,他得到如图丙所示的I−U图像,根据此图像,他初步得到实验结论:导体的电阻一定时,导体中的电流与该导体两端的电压成______。
(5)某同学连接好电路后,闭合开关S,发现无论怎样滑动滑片P,电流表均无示数,电压表示数约为3V,则电路中出现的故障可能是______。
24.在探究并联电路电流规律的实验中,如图甲是实验的电路图。
(1)连接电路时,开关应处于______ 状态(选填“闭合”或“断开”);电流表应______ (选填“串联”或“并联”)在被测电路中;
(2)某小组在测量A点的电流时,发现电流表的指针偏转如图乙所示,原因是______ ;
(3)如表是小亮同学在实验过程中记录的数据,他根据数据得出的实验结论是: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不妥之处:______ ;(写出一条即可)
(4)为了使小亮的实验结论更具有普遍性,小亮接下来的操作是______ 。
六、计算题:本大题共3小题,共22分。
25.如图所示,电源电压保持不变,R1=24Ω,小灯泡L正常发光时的电流和电压分别是0.3A、2.4V。
(1)S1、S2都断开时,小灯泡L正常发光,求电源电压。
(2)S1、S2都闭合时,电流表示数变为0.6A,求R2的阻值。
26.小雨同学探究物质的比热容时,用酒精灯给400g的水加热,完全燃烧了5.6g的酒精使水的温度从20℃升高到70℃.(酒精的热值q=3.0×107J/kg;水的比热容c=4.2×103J/(kg⋅℃)),求:
(1)完全燃烧5.6g酒精放出的热量。
(2)水吸收的热量。
(3)小雨用酒精灯给水加热时酒精灯烧水的热效率。
27.如图甲所示的电路中,电源电压恒定不变,R0为定值电阻,R为滑动变阻器,闭合开关S后,在滑片从一端滑到另一端的过程中,电压表与电流表示数的变化关系如图乙所示。求:
(1)滑动变阻器的最大阻值;
(2)R0的阻值和电源电压;
(3)R0的最大功率和该电路的最小电功率。
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解:A、伏特是电压表的单位,不符合题意;
B、库仑是电荷量的单位,故不符合题意;
C、安培是电流的单位,故符合题意;
D、欧姆是电阻的单位,故不符合题意;
故选:C。
电流的国际单位是安培,是为了纪念法国著名物理学家安培而命名的。
物理学中,很多物理量的单位都是为了纪念物理学家而命名的,因为他们在某一领域里都做出了突出的贡献,所以我们应该向这些伟大的科学家学习,学习他们的刻苦钻研和勇攀科学高峰的精神。
2.【答案】A
【解析】解:A、放在热水里的汤勺,一会儿变热了,是通过热传递改变物体的内能;
B、云中的小冰粒下落过程中温度越来越高,变成了雨滴,是通过做功改变物体的内能;
C、火箭发射过程中外壳与大气摩擦后温度越来越高,是通过做功改变物体的内能;
D、把铁丝反复弯折,弯折处的温度越来越高,是通过做功改变物体的内能;
所以,在改变物体内能的方式上与其他三个实例不同的是A。
故选:A。
改变物体内能的方式有两种:做功和热传递,其中做功过程是能量的转化过程,是机械能和内能相互转化的过程;热传递是能量转移的过程,二者的本质不同。
做功和热传递都可以改变物体的内能,在效果上是等效的,但其实质不同,做功属于能量的转化、热传递属于能量的转移。
3.【答案】A
【解析】解:A、用丝绸摩擦过的玻璃棒由于失去电子而带正电,故A正确;
B、验电器的工作原理是同种电荷相互排斥,故B错误;
C、在电源外部,电流的方向是从电源的正极经过用电器流向负极,故C错误;
D、规格不同的两只灯泡并联在电路中,两灯的电压相同,两灯亮度不同,是因为灯泡的实际功率不同,故D错误;
故选:A。
(1)摩擦起电的实质是电荷(电子)的转移;
(2)电荷间的作用规律是:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。验电器的工作原理是同种电荷相互排斥。
(3)正电荷定向移动的方向是电流的方向,在电源的外部,电流的方向是从正极流向负极。
(4)灯泡的亮度由灯泡的实际功率决定。
理解摩擦起电的实质、验电器的原理、决定灯泡亮度的因素、电流方向的规定,可解答此题。
4.【答案】A
【解析】解:A、花香四溢、粽叶飘香、桂花香带雪,都是因为香味分子不停地做无规则运动,向四周扩散,能用分子运动理论解释,故A正确;
B、登高望远,与光的直线传播有关,与分子动理论无关,故B错误;
C、池水清澈见底,是因为池底反射的光线经过水面折射后进入人的眼睛,与分子动理论无关,故C错误;
D、郁郁葱葱指的是物体的颜色,与分子动理论无关,故D错误。
故选:A。
分子动理论包括:物质是由大量分子或原子组成的,分子在永不停息地做无规则运动,分子间存在着相互的引力和斥力。进行分析判断即可。
本题考查了分子动理论的内容,属于基础题。
5.【答案】B
【解析】解:A、家庭中空调电流约是5A左右。故A不符合实际;
B、我国交流电的频率为50Hz。故B符合实际;
C、对人体的安全电压是不高于36V。故C不符合实际;
D、家用的1m长的铜导线,不知其横截面积,无法确定其电阻。故D不符合实际。
故选:B。
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。
物理与社会生活联系紧密,多了解一些生活中的常见量的值可帮助我们更好地学好物理,同时也能让物理更好地为生活服务。
6.【答案】B
【解析】解:石墨芯、铜丝、硫酸溶液都能够导电,属于导体;塑料不能够导电,属于绝缘体。
故选:B。
容易导电的物体叫导体,不容易导电的物体叫绝缘体,导电性能介于导体与绝缘体之间的叫半导体。
本题考查了导体和绝缘体的概念,属于识记性的东西,只要记住即可解答。
7.【答案】B
【解析】解:A、导体的电阻越大,导体对电流阻碍作用越大,表明其导电能力越弱,故A错误;
B、铜的导电能力较强,两根长短、粗细都相同的铜导线和铝导线,铜导线的电阻小,故B正确;
C、导体电阻表示导体对电流的阻碍作用,导体中没有电流通过时,导体的电阻依然存在,不为零,故C错误;
D、甲导体的电阻大于乙导体,将它们串联到同一电路中,通过甲、乙导体的电流相等,故D错误。
故选:B。
电阻是导体阻碍电流的一种性质,反映了导体对电流阻碍作用的大小,也反映了导体的导电能力;电阻大小与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与导体中的电流、导体两端的电压大小无关。
串联电路中电流处处相等。
本题考查了对电阻概念的理解,属于基础题目。
8.【答案】D
【解析】解:
A、根据欧姆定律可知,在电压相同时,通过导体的电流和导体的电阻成反比,故A正确;
B、对某一段导体来说,电阻一定,导体中的电流与这段导体两端的电压成正比,故B正确;
C、根据欧姆定律可知,导体中的电流与导体两端的电压有关,也与导体的电阻有关,故C正确;
D.由I=UR可知,导体中的电流既与导体两端的电压有关,也与导体的电阻有关,故D错误。
故选:D。
(1)欧姆定律的内容是:电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比;当导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(2)电阻是导体本身的一种性质,只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与两端的电压和通过的电流无关。
本题考查我们对欧姆定律公式的掌握与理解,是一道较为简单的应用题。
9.【答案】A
【解析】解:A、单缸四冲程内燃机飞轮的转速为2400r/min=40r/s,由于内燃机在一个工作循环中,要完成4个冲程,活塞往复运动2次,飞轮和曲轴转2周,对外做功1次,所以此时内燃机每秒对外做功20次,故A正确;
B、马路两旁的路灯晚上同时亮、早上同时灭,但由于其中一盏灯烧杯后,其它灯能照常工作,即各灯之间互不影响,所以它们是并联的,故B错误;
C、燃料的热值是燃料本身的性质,热值大小只与燃料的种类有关,与燃料完全燃烧放出的热量无关,故C错误;
D、若两个电阻的阻值相同,并联时通过的电流也相等,所以两个电阻不一定是串联的,故D错误。
故选:A。
(1)内燃机在一个工作循环中,要完成4个冲程,活塞往复运动2次,飞轮和曲轴转2周,对外做功1次;
(2)串联电路中各用电器之间相互影响,不能独立工作;并联电路中各用电器之间互不影响,能独立工作;
(3)燃料的热值是燃料本身的性质,热值大小只与燃料的种类有关,与燃料的质量、放热多少以及燃料情况无关;
(4)在串联电路中,电流处处相等;两个等值电阻并联在同一电路中,通过的电流相等。
本题考查热机的相关计算、串并联电路的判断、对热值的理解,是一道基础题。
10.【答案】B
【解析】解:A.两灯泡正常发光时的电流和额定电流相等,
根据P=UI可得通过两灯泡的电流分别为:
I1=P1U1=3W6V=0.5A,I2=P2U2=6W6V=1A,所以当两灯泡都正常发光时通过两灯的电流不相等,故A错误;
B.因两灯泡的额定电流不相等,所以两灯泡串联在电压合适的电源上时,可能有一灯能正常发光,故B正确;
C.根据欧姆定律可得,两灯泡的电阻分别为:
R1=U1I1=6V0.5A=12Ω,R2=U2I2=6V1A=6Ω,
因并联电路中各支路两端的电压相等,灯泡都会正常发光,“6V 3W”的灯消耗的功率比较小,故C错误;
D.两灯泡串联时,“6V 3W”的电阻大于“6V 6W”的电阻,根据串联电路的分压规律可知,“6V 3W”两端的电压大于“6V 6W”两端的电压,则“6V 3W”两端的电压大于6V,会被烧坏,故D错误。
故选:B。
(1)两灯泡正常发光时的功率和额定功率相等,根据P=UI求出通过它们的电流;
(2)根据两灯泡正常发光时的电流判断两灯泡是否可以同时正常发光;
(3)根据欧姆定律求出两灯泡的电阻,再根据并联电路的电压特点和P=U2R比较两灯泡消耗电功率之间的关系;
(4)两灯泡串联时,根据串联电路的分压规律分析每个灯泡两端电压的大小,然后分析灯泡的发光情况。
本题考查了串联电路的电流特点和并联电路的电压特点以及欧姆定律、电功率公式的应用,要注意灯泡正常发光时的电压和额定电压相等。
11.【答案】C
【解析】解: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,L3两端的电压是L1两端电压的两倍,假设L1、L2、L3两端的电压分别是U1、U2、U3,则
由于串联电路中总电压等于各分电阻电压之和,
则U1+U2=6V----------①
U2+U3=10V------------②
U3=2U1----------③
由②-①得:U3−U1=4V-----④,
将③代入④得:
U1=4V。
将U1=4V代入①得,U2=2V;
将U1=4V代入③得,U3=8V;
故总电压是:U=U1+U2+U3=4V+2V+8V=14V;
故选:C。
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;L3两端的电压是L1两端电压的两倍,故根据串联电路的电压特点求出各灯泡两端的电压。
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。
12.【答案】B
【解析】解:
①当开关S断开,甲、乙两表是电流表时,两只电阻并联,甲测量通过R2的电流,乙测量干路电流.
∵I1I2=R2R1,
∴R1R2=I甲I乙−I甲=13−1=12;
②当开关S闭合,甲、乙两表是电压表时,两只电阻串联,甲测电源电压,乙测R2两端电压.
∵U1U2=R1R2,
∴U甲U乙=R1+R2R2=1+22=32.
故选B.
①当开关S断开,甲、乙两表是电流表时,两只电阻并联,甲测量通过R2的电流,乙测量干路电流.根据并联电路电流与电阻关系得到两只电阻阻值之比;
②当开关S闭合,甲、乙两表是电压表时,两只电阻串联,甲测电源电压,乙测R2两端电压.已知电阻阻值关系,根据串联电路电压与电阻关系得到两表示数之比.
本题考查了电路的动态分析,关键是开关闭合前后电路串并联的辨别和电表所测电路元件的判断.
13.【答案】AD
【解析】解:A、在家庭电路中的触电事故,都是人体直接或间接接触火线引起的,故A正确;
B、当因电而引起的火灾时,必须先切断电源,不可以先带电泼水救火,故B错误;
C、当发现有人触了电,应先切断电源,不能直接去接触触电人,故C错误;
D、楼房或高大建筑物上都有避雷针,避雷针的电阻很小,雷电时,电流流经避雷针进入大地,从而保护建筑物,故D正确。
故选:AD。
在家庭电路中的触电事故,都是人体直接或间接接触火线引起的;当有人触电时,应先切断电源,再施救,生活用水是导体,不能用水来灭火;避雷针可在雷电时保护建筑物安全。
本题主要考查了对触电的认识与触电施救的正确方法的掌握,对避雷针作用的了解等,有一定综合性。
14.【答案】BC
【解析】解:A、某种燃料完全燃烧放出热量与其质量(或体积)之比叫热值;功与做功时间之比叫功率;物体温度升高(或降低)吸收的热量与其质量和升高(或降低)的温度乘积的比值叫比热容。所以热值、功率、比热容这三个物理量,都是通过比值法建立起来的,故A错误;
B、研究电流时,把它与水流相比,将电压与水压相比,采用的是“类比法”,故B正确;
C、在探究“电阻的大小与哪些因素有关”时,探究其中一个量的关系,必须保持其他的量不变,即控制变量法,故C正确;
D、研究多个电阻串联时引入总电阻,采用的是等效替代法,故D错误。
故选:BC。
联系选项中所涉及方法的含义,对照所列举的实例进行分析,最后做出判断。
本题考查的是对几种常用的物理方法的理解,能结合实例进行分析是解答的关键。
15.【答案】AB
【解析】解:
A、只闭合开关S1时,R1断路,R2与R3串联接入电路中,故A正确;
BC、闭合开关S1、S2、S3时,R3被短路,R2与R1并联接入电路中,电流表测干路中的电流,故B正确,C错误;
D、先只闭合开关S1、S3,电路中只有R2接入电路中,电流表测量通过R2的电流;再闭合S2,R2与R1并联接入电路中,电流表测干路中的电流,所以电流表的示数变大,故D错误。
故选:AB。
(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;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;
(2)根据电流表和电压表的连接方式判定其作用。
本题考查了电路连接方式的判断,可采用电流分路法进行分析。
16.【答案】ACD
【解析】解:(1)由甲电路图可知,R1与R2串联,
因串联电路中各处的电流相等,且P1=P0,P2=3P0,
所以,由P=UI=I2R可得:
P1P2=I2R1I2R2=R1R2,即P03P0=R1R2,
解得:R2=3R1,故A正确;
因电路的总功率等于各用电器功率之和,
所以,电路的总功率:
P=U2R1+R2=U2R1+3R1=U24R1,即P0+3P0=U24R1,
整理可得:U2R1=16P0;
(2)由乙电路图可知,R1与R2并联,
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,此时R1和R2消耗的电功率分别为:
P1′=U2R1=16P0,P2′=U2R2=U23R1=13×U2R1=13×16P0=163P0,故B错误、CD正确。
故选:ACD。
(1)由甲电路图可知,R1与R2串联,根据串联电路的电流特点和P=UI=I2R求出R1和R2消耗的电功率之比即可求出R1、R2的阻值关系;电路的总功率等于各用电器功率之和,据此结合电阻的串联和P=UI=U2R表示电路的总功率得出等式;
(2)由乙电路图可知,R1与R2并联,根据并联电路的电压特点和P=UI=U2R求出R1和R2消耗的电功率。
本题考查了串并联电路的特点和电功率公式的灵活应用,要注意电路的总功率等于各用电器功率之和。
17.【答案】41.820.9
【解析】解:(1)一周前电能表的读数W1=781.5kW⋅h,一周前后电能表的读数W2=823.3kW⋅h,
一周消耗的电能:W=W2−W1=823.3kW⋅h−781.5kW⋅h=41.8kW⋅h;
(2)由P=Wt可得,这些电能可以使一个“220V2000W”的电炉正常工作的时间:t=WP=41.8kW⋅h20001000kW=20.9h。
故答案为:41.8;20.9。
(1)电能表的读数:单位是kW⋅h,最后一位是小数。一周消耗的电能等于前后两次电表的读数之差;
(2)知道消耗的电能,利用P=Wt计算电炉正常工作的时间。
本题考查了电能表的读数、电能、时间的计算。关键是理解电能表的各个参数的物理意义,注意电能表表盘上的示数最后一位是小数。
18.【答案】电铃 2 左
【解析】解:读图可知,左侧为控制电路,右侧为工作电路,当开关S闭合时,控制电路工作,电磁铁获得磁性,吸引衔铁,使触点与上端断开,电灯停止工作,同时触点与下端连通,使电铃工作。
要使电磁铁的磁性增强,则需要增多线圈的匝数,所以可以将开关S接到2位置。
将滑动变阻器滑片P向左滑动时,连入电路中的电阻减小,电流增大,电磁铁的磁性增强。
故答案为:电铃;2;左。
①对电磁继电器的分析先要明确哪是控制电路,哪是工作电路。
②影响电磁铁磁性强弱的因素。知道电磁铁的磁性强弱与电流大小和线圈匝数有关。
分析电磁继电器的关键是看电磁铁对工作电路的控制情况,尤其是触点是如何连接的,再根据触点连接情况判断工作电路的工作情况。
19.【答案】L2 2.88:7
【解析】解:由图甲可知,两灯串联,电压表测量L2两端的电压;
因为串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和,且电源电压为U=6V,则L2两端的电压小于6V,结合电压表指针位置可知,电压表选择的量程0∼3V,分度值为0.1V,读数为2.8V,
即L2两端的电压为U2=2.8V,
则L1两端的电压为:U1=U−U2=6V−2.8V=3.2V。
根据串联电路电压之比等于电阻之比,则R1:R2=U1:U2=3.2V:2.8V=8:7。
故答案为:L2;2.8;8:7。
(1)由图甲可知,两灯串联,电压表测量L2两端的电压;根据串联电路的电压规律,结合电压表指针位置和电源电压大小可知电压表所选择的量程,读出电压表的示数,即L2两端的电压大小,再根据串联电路的电压规律求得L1两端的电压。
(2)根据串联分压特点计算电阻的比值。
本题考查了电压表的使用和串联电路的电压规律的应用和串联电压之比等于电阻之比,知道电压表的测量对象是关键。
20.【答案】解:根据电路图可知,该电路为并联电路,电流表测量干路中的电流;开关S1在干路中,控制整个电路;开关S2与灯泡L2串联在支路中,根据电路图连接实物图如下所示:
【解析】根据电路图判定电路的连接方式,然后根据电路图连接实物图。
本题考查了实物电路图的连接,连接电路图时,要先连接干路,再连接支路,注意电表正负接线柱不要接反。
21.【答案】解:由实物图知,两灯并联,开关S在干路上,电流表在L2支路上,电路图如图所示:
【解析】根据实物图分析两灯的连接方式、开关和电流表的位置,据此画出对应的电路图。
本题考查了根据实物图画电路图,确定开关和电流表的位置是关键。
22.【答案】电流表示数 材料 横截面积 c、d 导体的材料 长度 横截面积
【解析】解:
(1)当接入电路不同的导体时,可通过观察灯泡的亮暗或观察电流表示数来比较导体电阻的大小;
(2)由图可知,导线a、b的粗细、长度均相同、材料不同,因此选用导线a、b分别接入电路中,是为了探究电阻大小跟导体的材料有关;
(3)由图可知,导线b、c的长度、材料均相同、横截面积不同,故探究的电阻大小与横截面积的关系;
(4)要探究电阻大小跟导体的长度有关,需要控制导体的材料和横截面积相同,长度不同;由图可知,导线c、d的横截面积、材料均相同、长度不同,因此选用导线c、d分别接入电路中;
(5)分析表格数据可得出结论:导体电阻的大小与导体的材料、长度和横截面积有关。
故答案为:(1)电流表示数;(2)材料;(3)横截面积;(4)c、d;(5)导体的材料;长度;横截面积。
(1)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;
(2)(3)(4)影响导体电阻大小的因素:导体的材料、长度、横截面积和温度,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;
(5)电阻的大小会受导体的材料、长度、横截面积的影响。
在探究影响导体电阻大小因素的实验中,注意转换法和控制变量法的应用。
23.【答案】定值电阻的阻值 改变定值电阻两端电压 D2.6正比 定值电阻断路
【解析】解:(1)因为电流与导体两端的电压和导体的电阻有关,所以在探究通过导体的电流与导体两端电压的关系时,应控制定值电阻的阻值不变,改变其两端电压;
变阻器除了保护电路外,还起到改变定值电阻两端电压的作用;
(2)为了保护电路,开关闭合前,变阻器滑片P应该处于图中D端;
(3)由图知,电源由两节干电池组成,即电源电压为3V,所以知电压表使用的是0∼3V量程,分度值0.1V,由乙图可知,电压为2.6V;
(4)由I−U的图像知,I与U成正比例关系,所以得到的实验结论是:导体的电阻一定时,导体中的电流与该导体两端的电压成正比;
(5)闭合开关S,发现无论怎样滑动滑片P,电流表均无示数,说明电路有断路,电压表示数约为3V,说明电压表两接线柱到电源两极间是通路,所以故障可能是与之并联的定值电阻断路了。
故答案为:(1)定值电阻的阻值;改变定值电阻两端电压;(2)D;(3)2.6;(4)正比;(5)定值电阻断路。
(1)电流与导体两端的电压和导体的电阻有关,根据控制变量法分析解答;
(2)开关闭合前,变阻器滑片P应该处于最大值端;
(3)由图知,电源由两节干电池组成,据此知电压表使用的量程,再根据乙图中指针所指位置读数;
(4)分析图像可得结论;
(5)电流表无示数,说明电路有断路,再根据电压表示数情况分析故障的原因。
本题是探究通过导体的电流与导体两端电压关系的实验,考查了控制变量法的使用、实验的操作、电表的读数、故障分析等,都是常考的问题,要掌握好。
24.【答案】断开 串联 电流表的正负接线柱接反了 所选的两灯泡的规格相同 换用不同规格的灯泡测量多组数据
【解析】解:(1)连接电路时,为保护电路,开关应处于断开状态;要测量电流,电流表应与被测电路串联;
(2)图乙中,电流表的指针反向偏转,这是因为电流表的正负接线柱接反了;
(3)由表中实验数据可知,两个支路的电流相等,说明实验中使用的灯泡规格相同,实验结论不具有普遍性;
(4)只测出了一组电流立即得出了并联电路的电流规律,实验次数太少,结论有偶然性,应换用不同规格的灯泡测量多组数据。
故答案为:(1)断开;串联;(2)电流表的正负接线柱接反了;(3)所选的两灯泡的规格相同;(4)换用不同规格的灯泡测量多组数据。
(1)根据电路连接的基本要求和电流表连接的特点解答;
(2)电流表连接时,应使电流从正接线柱流入、负接线柱流出;
(3)(4)实验中,为了实验结论的普遍性,应选用不同规格的灯泡进行实验。
本题探究并联电路电流规律的实验,考查注意事项、电流表的使用、数据分析等,有一定综合性。
25.【答案】解:(1)由电路图可知,S1、S2都断开时,定值电阻R1与灯泡L串联,电流表测量电路电流,此时灯泡正常发光;
因串联电路处处电流相等,所以电路中的电流等于灯泡的额定电流,即I=IL=0.3A,
由I=UR可得,定值电阻两端电压:U1=IR1=0.3A×24Ω=7.2V,
又因串联电路两端电压等于各部分电压之和,
所以电源电压:U=U1+UL=7.2V+2.4V=9.6V;
(2)由电路图可知,S1、S2都闭合时,R1、R2并联,灯泡L被短路,电流表测量干路电流;
通过R1的电流:I1=UR1=9.6V24Ω=0.4A,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以通过R2的电流:I2=I−I1=0.6A−0.4A=0.2A,
R2的阻值:R2=UI2=Ω。
答:(1)电源电压为9.6V;
(2)R2的阻值为48Ω。
【解析】(1)由电路图可知,S1、S2都断开时,定值电阻R1与灯泡L串联,电流表测量电路电流,灯泡正常发光时,实际电压等于额定电压,实际电流等于额定电流,根据串联电路电流规律和欧姆定律求出定值电阻两端电压,再根据串联电路电压规律求出电源电压;
(2)由电路图可知,S1、S2都闭合时,灯泡L被短路,R1、R2并联,电流表测量干路电流,根据欧姆定律求出通过R1的电流,再根据并联电路电流规律求出通过R2的电流,再根据并联电路电压规律和欧姆定律求出R2的阻值。
本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律的应用,分清电路的连接方式和知道额定电压下灯泡正常发光是关键。
26.【答案】解:
(1)完全燃烧5.6g酒精放出的热量:
Q放=m酒精q=5.6×10−3kg×3.0×107J/kg=1.68×105J;
(2)水吸收的热量:
Q吸=cm水△t=4.2×103J/(kg⋅℃)×400×10−3kg×(70℃−20℃)=8.4×104J;
(3)酒精灯烧水的热效率:
η=Q吸Q放×100%=8.4×104J1.68×105J×100%=50%。
答:(1)完全燃烧5.6g酒精放出的热量为1.68×105J。
(2)水吸收的热量为8.4×104J;
(3)小雨用酒精灯给水加热时酒精灯烧水的热效率为50%。
【解析】(1)知道酒精的质量和热值,利用Q放=mq求酒精完全燃烧放出的热量;
(2)知道水的质量、水的比热容、水的初温和末温,利用吸热公式Q吸=cm△t求水吸收的热量;
(3)给水加热的效率等于水吸收的热量与酒精完全燃烧放出的热量的比值。
本题考查了燃料完全燃烧放热公式Q放=mq、吸热公式Q吸=cm△t=cm(t−t0)和效率公式的应用,属于基础题目。
27.【答案】解:由图可知:滑动变阻器与R0串联,电压表测量滑动变阻器R两端的电压,电流表测量电路中电流,
(1)当滑动变阻器接入电路的电阻最大时,电路中的电流最小,
由乙图可知,电路中的最小电流I最小=0.2A,R两端的电压UR=7V,
则根据I=UR可得滑动变阻器的最大阻值:
R=URI最小=7V0.2A=35Ω;
(2)当滑动变阻器接入电路的电阻为0时,电路为R0的简单电路,
由乙图可知,电路中的最大电流I大=1.6A,
由I=UR可得,电源电压:
U=I大R0=1.6A×R0-----------①
当滑动变阻器接入电路的电阻最大时,因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,电源的电压:
U=I最小R0+UR=0.2A×R0+7V-------------②
因电源的电压不变,解①②可得:R0=5Ω,U=8V;
(3)R0的最大功率:P最大=I最大2R0=(1.6A)2×5Ω=12.8W;
电路最小的电功率:P最小=UI最小=8V×0.2A=1.6W。
答:(1)滑动变阻器的最大阻值为35Ω;
(2)R0的阻值为5Ω,电源电压为8V;
(3)R0的最大功率为12.8W,该电路的最小电功率为1.6W。
【解析】由图可知:滑动变阻器与R0串联,电压表测量滑动变阻器R两端的电压,电流表测量电路中电流,
(1)当滑动变阻器接入电路的电阻最大时,电路中的电流最小,根据图象读出此时电路中的电流和R两端的最大电压,根据欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值;
(2)当滑动变阻器接入电路的电阻为0时,电路为R0的简单电路,电路中的电流最大,根据乙图读出此时的电流,根据欧姆定律表示出电源的电压;
当滑动变阻器接入电路的电阻最大时,根据串联电路的电压特点和欧姆定律表示出电源的电压,利用电源的电压不变得出等式即可求出R0的阻值,进一步求出电源的电压;
(3)当电流最大时R0消耗的功率最大,根据P=I2R求出R0的最大功率;当电流最小时电路的总功率最小,根据P=UI求出电路最小的电功率。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,关键是R0的最大功率和电路的最小电功率的判断,有一定的难度。导体代号
长度/m
横截面积/mm2
材料
电流大小/A
a
0.5
0.4
锰铜合金
0.2
b
0.5
0.4
镍铬合金
0.16
c
0.5
0.2
镍铬合金
0.08
d
1
0.2
镍铬合金
0.04
A点电流IA
B点电流IB
C点电流IC
0.18A
0.18A
0.36A
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