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2022-2023学年陕西省宝鸡市渭滨区九年级(上)期末物理试卷(含详细答案解析)
展开这是一份2022-2023学年陕西省宝鸡市渭滨区九年级(上)期末物理试卷(含详细答案解析),共27页。试卷主要包含了单选题,填空题,作图题,实验探究题,计算题等内容,欢迎下载使用。
1.为了提高全校师生的身体素质,学校买回了乒乓球发球机,如图甲所示。如果乒乓球发球机在同一高度以相同的初速度朝不同方向分别发出a、b、c三个球,如图乙。若不计空气阻力,则下列说法正确的是( )
A. a球上升过程中,动能增大,重力势能减小
B. b球到达最高点时,重力势能最大,动能为0
C. a、b两球在最高点时机械能相等
D. a、b、c球到达乒乓球案的速度大小关系vb>vc>va
2.2022年3月23日下午,中国空间站“天宫课堂”开展第二次太空授课活动,航天员老师王亚平用水将两个塑料板连接起来,搭建了一座液体桥,如图所示。水在两板之间连接成为桥,这说明( )
A. 分子之间有引力
B. 分子之间有斥力
C. 物质由大量分子构成
D. 水分子在不停地运动
3.如图所示,是一则公益广告,浓浓的孝心渗透着社会主义核心价值观。母亲节前夕,学校倡议同学们用热水为妈妈洗一次脚。关于热水洗脚过程中涉及的物理知识,下列说法正确的是( )
A. 热水泡脚是通过热传递改变了脚的内能
B. 泡脚过程热量由脚传递给了水
C. 洗脚过程中水的温度降低,比热容变小
D. 洗脚水的温度越高,所含的热量越多
4.在“会飞的章鱼”实验中,将塑料袋剪成细丝制成“章鱼”,毛巾分别摩擦“章鱼”和塑料管,将摩擦后的“章鱼”抛向空中,在其下方用摩擦后的塑料管靠近“章鱼”,“章鱼”便飞起来,如图所示。关于该实验下列说法正确的是( )
A. 毛巾与塑料管摩擦的过程中创造了电荷
B. 毛巾摩擦后的“章鱼”细丝间会相互吸引
C. 摩擦后的“章鱼”与毛巾带上了同种电荷
D. “章鱼”飞起的原理与验电器工作原理相同
5.疫情防控期间,宿迁市很多学校门口新增加了人脸识别测温系统。若人脸识别通过,则控制电路会闭合开关S1,若体温测量值在正常范围内,则会闭合开关S2。只有人脸识别通过且体温在正常范围内,系统才会启动电动机打开闸门。下列有关该控制电路的设计能实现上述功能的是( )
A.
B.
C.
D.
6.如图所示电路,闭合开关S1、S2,小灯泡L1和L2均正常发光,两电表都有示数。下列判断正确的是( )
A. 电流表A1只测量灯L2的电流B. 电流表A2的示数比A1的大
C. 灯L1被短路时,L2正常发光D. 仅断开S1只有一个表有示数
7.如图甲所示是高铁上烟雾报警器的简化原理图,其中电源电压保持不变,R0为定值电阻,R为光敏电阻,R的阻值与光照强度的关系如图乙所示。射向光敏电阻的激光被烟雾遮挡时,下列说法正确的是( )
A. 光敏电阻R的阻值减小B. 电流表的示数增大
C. 电压表的示数增大D. 电路中消耗的总功率增大
8.下列关于电学知识说法正确的是( )
A. 洗衣机使用三孔插座主要是为了防止雷击B. 使用测电笔时人手必须接触笔尾的金属体
C. 超导体可以用来制作加热器的电热丝D. 家庭电路中空气开关跳闸一定是发生短路
9.现有“6V 3W”和“12V 6W”字样的甲、乙两只灯泡,不考虑灯丝电阻的变化,下列说法正确的是( )
A. 两灯泡接入电路后,乙灯一定更亮
B. 通电时间相同时,电流通过乙灯泡比甲灯泡做功一定快
C. 两只灯泡串联工作时,甲灯泡产生的热量一定比乙灯泡少
D. 两只灯泡并联工作时,干路中允许通过的最大电流为1A
10.如图所示的电路是家庭电路的一部分,电工师傅按下面的顺序进行检测:①闭合S1,灯L1亮;②再闭合S2,灯L1亮,灯L2不亮;③用试电笔测a、b、c、d四个接线点,试电笔只在c点不发光。若电路中只有一处故障,故障可能是( )
A. 灯L2短路B. c点左侧的零线断路C. 灯L2所在支路断路D. c、d两点间断路
11.在“探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”的实验中,某同学采用了如图甲、乙所示的实验装置(两个透明容器中封闭着等量的空气)。下列说法正确的是( )
①U形管中液面高度变化主要是由液体热胀冷缩引起的
②图甲装置能探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系
③图乙实验过程中右边透明容器中电阻丝阻值应该等于10Ω
④用图甲中的实验结论能解释“电炉丝热得发红而与电炉丝相连的导线几乎不发热”的现象
A. ①②B. ②③C. ②④D. ③④
12.如图1所示电路中,电源电压恒定不变,电流表所选量程为0∼0.6A,电压表所选量程为0∼15V,小灯泡L标有“6V3.6W”,滑动变阻器R标有“50Ω1.5A”。闭合开关S,调节滑动变阻器使其阻值在某一范围内变化时,电压表与电流表示数的变化情况如图2所示。下列说法正确的是( )
A. 电压表测量的是灯泡L两端的电压
B. 滑片P向右移动时,电压表示数变小
C. 电源电压为8.5V
D. 闭合开关后,滑动变阻器阻值可以调节的范围是5∼50Ω
二、填空题:本大题共8小题,共29分。
13.司机在加油站给小轿车加油时闻到汽油味,这是______ 现象,小轿车汽油机在______ 冲程中将机械能转化为内能,随着汽车行驶,油箱中的汽油质量减小,热值______ 。(选填“增大”、“减小”或“不变”)
14.在四川邛徕窑遗址中出土了一种唐朝“省油灯”。这种省油灯的灯盏是铜质的,在灯盏下增加了一层夹层,又叫夹层灯。夹层留一小孔,可以从小孔向夹层中加水。灯点燃后,热会由灯盏通过______方式使油的内能增加,温度升高,增加耗油量。在夹层中加水,降低油温,达到省油的目的,这是利用水的______较大的特性。
15.请你回答下列问题:
(1)如图甲所示,将电源、灯泡、玻璃、开关依次连入电路,闭合开关,灯泡不亮。用酒精灯灼烧玻璃,随着该处玻璃温度升高,可见灯泡逐渐变亮起来。此现象说明______ ;
(2)如图乙所示,电源电压不变,闭合开关,灯泡L发光。用酒精灯对日光灯灯丝加热,可见小灯泡的亮度明显变______ (选填“亮”或“暗”)。说明日光灯灯丝加热后电阻变______ (选填“大”或“小”)。
16.在如图甲所示的电路中,R1为定值电阻,滑动变阻器R2上标有“20Ω0.5A”,当滑片P由c点移到a端的过程中,电压表示数U随滑动变阻器R2接入电路的阻值变化情况如图乙所示,R1的最小功率是0.4W。在保证电路元件安全的条件下,电源电压为______ V,R1的电阻为______Ω,R2接入电路的最小阻值为______Ω。
17.小明同学用弹弓研究弹性势能的大小与物体形变的关系。
(1)弹弓弹性势能的大小是通过______来比较的;
(2)当弹弓橡皮筋被拉的长度相同,而所用“子弹”的质量不同,射出去的距离也不同,质量大的“子弹”射出的距离较______,原因是质量大的“子弹”射出时的______小;
(3)小明实验所选用的“子弹”的______应相同。
18.小充同学看见他爸爸的手机锂电池上面标明电压为3.7V,容量为3000mA⋅h,则它充满电后存储的电能为______ J。在充电过程中,锂电池是______ (选填“电源”或“用电器”)。太阳能电池的主要材料之一是硅,它是一种______ (选填“导体”“半导体”或“绝缘体”)。
19.如图所示是一台电动平衡车,电动机上标有“60V 72W”字样,线圈的电阻为6Ω,则电动机正常工作10min所消耗的电能为______J,电动机工作过程中线圈产生的热量为______J,这个电动机的效率为______。
20.按要求完成下列实验内容:
(1)如图1实验中,实验研究的对象是______ (填“小球”或“木块”)的动能,该实验物体动能的大小是通过______ 来反映的;
(2)如图2所示,为小奇自制的验电器。用带负电的橡胶棒接触金属丝时,金属箔因为带______ 种电荷而张开,接触瞬间电流方向从______ (填“橡胶棒到金属丝”或“金属丝到橡胶棒”)。用带电橡胶棒靠近纸屑,纸屑被吸引因为带电体具有______ 的性质;
(3)如图3所示,为了研究气体的扩散现象,其中的______ (填“甲”或“乙”)图所示的实验装置更合理,撤掉两瓶中间的玻璃板,两种气体就会逐渐混合在一起,最后颜色变得均匀,该实验说明______ 。
三、作图题:本大题共1小题,共2分。
21.请在图中用笔画线代替导线将三线插座、电灯和开关分别接入电路。
四、实验探究题:本大题共3小题,共27分。
22.如图甲所示,小佳同学在两只相同的烧杯里分别装入水和食用油,比较它们吸热的情况。
(1)为了便于比较,实验中要求两烧杯中放入规格相同的电加热器,通过______ 来反映吸收热量的多少;
(2)小佳在两只烧杯中应分别装入质量______ (选填“相等”或“不相等”)的水和食用油;
(3)实验数据如表所示,若要使水和食用油升高到相同的温度,则需要给水加热______ (选填“更长”或“更短”)的时间,此时水吸收的热量______ (选填“大于”“小于”或“等于”)食用油吸收的热量;
(4)实验表明,______ (选填“水”或“食用油”)的吸热能力更强,乙图中能正确反映水和食用油的温度随加热时间变化的是______ (选填“A”或“B”);
(5)如图丙所示是某一沿海城市和某一内陆城市年气温变化曲线,从图像可以看出,在一年中,曲线C所示的城市气温变化较______ (选填“大”或“小”),根据上面探究过程中所获得的知识可知,曲线C表示的是______ (选填“沿海”或“内陆”)城市的年气温变化曲线。(c沙
(1)请根据图甲所示的电路图,用笔画线代替导线把图乙所示的实物电路连接完整。
(2)小芳在闭合开关S时,发现电压表指针反向偏转,出现这种现象的原因可能是:______ 。
(3)小芳在探究“电流与电压的关系”,连接电路时开关应______ ,滑片应置于______ 端(选填“A”或“B”),通过实验得到多组实验数据,由这些数据画出如图丙所示的图象,由图象可得结论:当电阻一定时,______ 。
(4)小芳在探究“电流与电阻的关系”时,现将5Ω定值电阻接入电路后,闭合开关S,发现电流表无示数而电压表有示数,则电路中的故障可能是______ ;纠正错误后,为了保证所有定值电阻均能完成实验,实验过程中小芳应该保证电压表示数______ (选填“至多”、“至少”)为______ V不变。
(5)小芳找来一个小灯泡将定值电阻更换,测得数据后发现小灯泡两端电压与通过的电流关系如图丁所示,若闭合开关S,小灯泡发光,滑动变阻器滑片P滑动过程中,小灯泡阻值的变化量大小为ΔR1,滑动变阻器连入电路阻值的变化量大小为ΔR2,则这两个量的大小关系是:ΔR1______ ΔR2(选填“大于”、“小于”或“等于”)
24.在测量小灯泡的电阻的实验中,小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)小明按图甲连接好电路后,闭合开关,发现小灯泡不发光,但电流表有示数,接下来的操作应该是______ ;
A.更换小灯泡
B.检查开关是否有接触不良
C.移动滑动变阻器滑片,观察小灯泡是否发光
(2)小明调节滑动变阻器滑片使电压表示数为2.5V,此时电流表的示数如图乙所示,则灯泡的额定功率为______ W;
(3)接着调节滑动变阻器滑片,让电压逐次下调,使灯丝温度不断降低,小灯泡变暗直至完全不发光,测量数据如表所示。
综合分析可知,实验中滑动变阻器的滑片逐渐向______ (选填“左”或“右”)端滑动,随着灯丝温度降低,小灯泡的电阻值变______ (选填“大”或“小”)。实验结束后______ (选题“应该”或“不能”)求出灯泡电阻的平均值。
(4)小明还设计了如图丙所示的电路,测出另一小灯泡的额定功率。已知滑动变阻器R1的最大阻值为R0,小灯泡的额定电压为U额。请完成下列实验步骤:
①闭合开关S,S1,调节R1的滑片,使电压表的示数为U额;
②接着保持变阻器______ 的滑片位置不动,断开______ 闭合______ ,移动变阻器______ 使电压表示数不变;
③调节R1的滑片调至最左端,记下电压表示数U1;将R1的滑片调至最右端,记下电压表示数为U2,小灯泡额定功率的表达式:P=______ (用R0、U额、U1、U2表示)。
五、计算题:本大题共3小题,共18分。
25.如图甲是电位器示意图,P旋片可随转动旋钮改变在碳膜的位置,从而改变接入电阻的大小。请将该电位器连入乙图,要求逆时针旋转P旋片时,灯泡变暗。
26.有一辆由汽油机提供动力的汽车,该车的输出功率与汽油机转速的关系如图所示。这辆汽车在某次测试时以90km/h的速度在水平公路上匀速行驶了10min,消耗1.1kg的汽油,此过程中汽油机的转速为2000r/min(汽油的热值q汽油=4.6×107J/kg)。
(1)汽油机是一种将燃料燃烧产生的高温、高压燃气的内能转化为______ 能的装置;一般情况下,汽油机的效率______ (选填“高于”或“低于”)柴油机的效率;
(2)1.1kg的汽油完全燃烧能产生的热量是______ ;
(3)此过程中汽油机的效率是多少______ ?(百分数保留到0.1位)
27.图甲是小明家的电饭锅电路原理图,该电饭锅有高温加热和保温两挡。由温控开关S进行调节。已知R0与R为电热丝,现将电饭锅插在220V的电源上,使用高温挡工作时,电饭锅功率为1000W;使用保温挡工作时,电饭锅功率为44W。【c水=4.2×103J/(kg⋅℃)】根据相关知识,回答下列问题:
(1)高温蒸煮时开关S应该断开还是闭合?
(2)电热丝R的阻值为多少?
(3)用此电饭锅高温挡将质量为1kg、温度为25℃的水加热,使锅中水温升高了60℃,需用时5min,求此加热过程中电饭锅的加热效率。
(4)如图乙所示,电能表上?处的电能表常数模糊不清,小明把家中其它用电器断开仅使用电饭锅,调至高温挡烧水5min,电能表的转盘转了250转,则电能表上模糊的参数应该是多少?
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解:A、a球上升过程中,质量不变,速度变小,动能减小,高度增加,重力势能增大,故A错误;
B、b球到达最高点时,高度最大,重力势能最大,但b球在水平方向上的速度不为零,因此动能不为零,故B错误;
CD、三个乒乓球开始时的速度和高度相同,因此三个乒乓球的动能和重力势能相等,机械能相等,由于不计空气阻力,整个过程中小球的机械能守恒,因此a、b两球在最高点时机械能相等,故C正确;
三个乒乓球到达乒乓球案时的高度相等,因此重力势能相等,由于三个乒乓球的机械能相等,因此三个乒乓球的动能相等,所以三个乒乓球的速度也相等,故D错误。
故选:C。
(1)动能的影响因素是质量和速度,重力势能的影响因素是质量和高度,动能和势能统称机械能;
(2)由于不计空气阻力,整个过程中小球的机械能守恒。
本题考查了影响动能和重力势能的因素以及机械能的概念,总体难度不大,掌握基础知识即可正确解题。
2.【答案】A
【解析】解:水分子间有相互作用的引力才会形成水桥。
故选:A。
组成物质的分子间有相互作用的引力和斥力。
本题考查了分子动理论的知识,属于基础题。
3.【答案】A
【解析】解:A、改变物体内能的方式有两种:做功和热传递,热水泡脚是通过热传递改变了脚的内能,故A正确;
B.泡在热水中的脚温度升高,内能增大,内能由水转移到脚,故B错误;
C.洗脚过程中水的温度降低,但比热容大小不变,某种物质的比热容大小与温度无关,故C错误;
D.洗脚水的温度高,但不能说所含的热量越多,因为热量是过程量,不能用“含有”来修饰,热量是热传递过程中转移的内能的多少,故D错误。
故选:A。
(1)改变物体内能的方式有两种:做功和热传递。
(2)热传递的实质是内能的转移过程。
(3)某种物质的比热容与温度无关。
(4)不能说一个物体含有多少热量,热量是在热传递过程中转移的内能的多少。
知道比热容、热量、内能的基本概念;知道改变物体内能的两种方式。
4.【答案】D
【解析】解:A、毛巾与塑料管摩擦的过程中电子发生了转移,并非创造了电荷,故A错误;
B、毛巾摩擦后的“章鱼”细丝间会因带上同种电荷而相互排斥,故B错误;
C、摩擦后的“章鱼”与毛巾一个物体得到电子,另一个物体失去电子,得到电子的物体带负电,失去电子的物体带正电,故C错误;
D、“章鱼”飞起的原理是同种电荷相互排斥,与验电器工作原理相同,故D正确。
故选:D。
(1)毛巾分别摩擦“章鱼”和塑料管,使得它们都带上了电荷;
(2)电荷之间的作用规律:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引;
(3)验电器的工作原理为同种电荷相互排斥。
本题考查了摩擦起电的实质,电荷之间的相互作用规律,验电器的工作原理。知道电荷间的相互作用规律,是解答此题的关键。
5.【答案】A
【解析】解:只有当人脸识别通过、体温在正常范围都满足时,系统才会启动电动机打开闸门,当人脸识别不通过或体温不正常时,闸门就不会打开,这说明两个开关是相互影响的,所以两个开关是串联的,由选项可知A正确。
故选:A。
由题意可知,只有当人脸识别通过、体温在正常范围都满足时,系统才会启动电动机打开闸门,说明开关S1、S2相互影响、不能独立工作即为串联,据此进行解答。
本题考查了串、并联电路的设计,正确得出两开关的连接方式是关键。
6.【答案】D
【解析】由图可知,L1、L2并列连接,为并联;开关S2在干路上,控制整个电路,开关S1与L1在一条支路,控制L1;电流表A1在干路上,测量干路中的电流,电流表A2与L1在一条支路,测量通过L1的电流。
A、电流表A1在干路上,测量干路中的电流,故A错误;
B、电流表A2测量通过L1的电流,电流表A1测量干路中的电流,A1的示数大于A2的示数,故B错误;
C、灯L1被短路时,L2也短路,不能正常工作,故C错误;
D、仅断开S1,灯L1被断路,电流表A2测量通过L1的电流,此时没有示数,电流表A1测量干路中的电流,有示数,故D正确。
故选:D。
【分析】
分析电路图,先确定两灯的连接方式、两电流表和两开关的位置,再根据串联或并联电路的特点分析判断。
本题考查了并联电路的电流特点,分析电路图、确定电路的连接方式和电流表的位置是关键。
7.【答案】C
【解析】解:ABC、图甲中,闭合开关,R、R0串联,电流表测量电路电流,电压表测量光敏电阻R两端的电压;当有烟雾遮挡射向光敏电阻的激光时,光照强度减小,光敏电阻R的阻值变大,电路中的电流变小,根据串联分压特点可知R两端的电压变大,电压表的示数变大,故AB错误,C正确;
D、电源电压不变、电路中的电流变小,由P=UI可知,电路消耗的总功率减小,故D错误。
故选:C。
由电路图可知,光敏电阻R和定值电阻R0串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)分析电路的连接及电表测量的量,当有烟雾遮挡射向光敏电阻R的激光时,光照强度的减弱,光敏电阻R的阻值增大,根据串联电阻的规律判断总电阻变化,由欧姆定律分析电路中电流变化,根据U=IR确定定值电阻电压变化,根据串联电路电压的规律得出电压表示数变化。
(2)根据P=UI来判断电路消耗的总功率的情况。
本题考查了电路的动态分析,涉及到串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,从题干中获取有用的信息是关键。
8.【答案】B
【解析】解:A.洗衣机使用三孔插座主要是为了防止因外壳漏电发生触电事故,不是为了防止雷击,故A不符合题意;
B.使用测电笔时人手必须接触笔尾的金属体,不能接触笔尖金属体,故B符合题意;
C.超导体的电阻为零,电流流过超导体不发热,不能用超导体制作电热丝,故C不符合题意;
D.家庭电路中空气开关跳闸可能是发生短路,也可能是用电器总功率过大,故D不符合题意。
故选:B。
(1)用电器的金属外壳必须接地;
(2)使用测电笔时人手必须接触笔尾的金属体;
(3)超导体的电阻为零;
(4)家庭电路中电流过大的原因:一是短路,二是用电器的总电功率过大。
本题考查了学生对安全用电知识,平时学习时多了解、多积累,加强安全意识,学好电、用好电!
9.【答案】C
【解析】解:A.“6V 3W”和“12V 6W”分别表示甲、乙两灯的额定电压和额定功率,当两灯都正常工作时,因为乙灯的额定功率大,所以乙灯亮,但两灯是否正常工作未知,所以无法判断哪个灯更亮,故A错误;
B.由于两灯的实际功率未知,而电功率是表示电流做功快慢的物理量,所以电流通过两灯做功的快慢无法确定,故B错误;
C.由P=U2R可得,甲灯的电阻为:R甲=U额甲2P额甲=(6V)23W=12Ω,乙灯的电阻为:R乙=U额乙2P额乙=(12V)26W=24Ω,
由串联电路的电流特点知,两只灯泡串联工作时,通过的电流相等,由Q=I2Rt知,相等时间里甲灯产生热量小于乙,故C正确;
D.甲的额定电压小于乙,由并联电路的电压规律知,甲和乙灯并联时,电源电压最大为U=U实乙=U额甲=6V;
由并联电路的电流规律和欧姆定律可得,干路中允许通过的最大电流为:I=I甲+I乙=UR甲+UR乙=6V12Ω+6V24Ω=0.75A,故D错误。
故选:C。
(1)根据灯泡的工作状态分析亮度的大小;
(2)电功率是表示电流做功快慢的物理量;
(3)由P=U2R计算两灯电阻的大小,由串联电路特点和Q=I2Rt分析判断;
(4)由两灯规格,结合并联电路特点计算干路中的最大电流。
本题考查了对灯泡亮度、额定功率的理解、串联和并联电路特点、欧姆定律以及电功率公式的应用,掌握基础知识,灵活应用公式是关键。
10.【答案】D
【解析】解:闭合S1,灯L1亮,电路中有电流,说明电路为通路,从保险丝→a→S1→L1→c以及c点左侧的零线都没有断路;
再闭合S2,灯L2不亮,灯L2不亮的原因有两个:一个是断路、一个是短路,若灯L2短路时,电路的电流会很大,将保险丝烧断,灯泡L1也不会发光;
用试电笔测a、b、c、d四个接线点,a、b、d三点的氖管发光,说明这三点与火线之间是接通的;试电笔只在c点不发光,说明c点与d点之间是断开的,所以故障是c、d两点间断路,故D正确。
故选:D。
试电笔在使用时,应将笔尖接触导线,手接触笔尾的金属体,这样就可以形成回路,如果是火线,氖管会发光。
本题考查家庭电路故障的分析,相对比较简单,属于基础题。
11.【答案】C
【解析】U形管内液面高度变化是由容器内气体受热膨胀引起的,故①错误;
由图甲可知,两阻值不同的电阻丝串联,通过两电阻丝的电流相同,探究的电流通过导体产生热量跟导体的电阻是否有关,故②正确;
乙实验是研究电流产生的热量与电流的关系,通过它们的电流不同、通电时间都相同和电阻要相同,右边容器中的电阻要等于左边容器中的电阻5Ω,故③错误;
图甲中两电阻串联,电阻不同,通过两电阻的电流相同,10Ω电阻产生的热量更多,电炉丝与和它相连的导线也是电阻不同,电流相同,电炉丝电阻更大,产生的热量更多,故④正确;
故选:C。
(1)电流通过电阻丝产生热量,加热容器内的气体,气体受热膨胀,从而引起U形管内液面高度变化,由此可得出结论;
(2)探究电流产生热量与电阻关系时,控制电流和通电时间不变;
(3)探究电流产生的热量与电流的关系,控制电阻和通电时间不变;
(4)根据公式Q=I2Rt可知,当电流一定时,电阻越大,产生热量越多。
本题主要考查的是学生对“电流通过导体产生的热量与电阻、电流的关系”实验的理解和掌握,注意控制变量法和转换法的运用是解决该题的关键。
12.【答案】D
【解析】解:A、闭合开关,灯泡和滑动变阻器串联接入电路,电压表测滑动变阻器两端的电压,故A错误;
B、滑动变阻器的滑片向右移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,由串联分压原理可知滑动变阻器两端的电压变大,即电压表示数变大,故B错误;
CD、因串联电路各处电流相等,所以灯泡正常发光时通过电路的电流最大,小灯泡L标有“6V3.6W”,此时通过电路的电流:I=PLUL=3.6W6V=0.6A,
由图2可知此时滑动变阻器两端的电压为3V,由欧姆定律可知此时滑动变阻器接入电路的电阻最小,最小阻值为:RH小=3V0.6A=5Ω,此时灯泡两端的电压为6V,串联电路总电压等于各分电压之和,所以电源电压为:U=UH+UL=3V+6V=9V,由题意可知电压表接入电路的量程为0∼15V,电源电压为9V,所以滑动变阻器可以接入电路最大阻值,所以滑动变阻器接入电路的阻值范围为5∼50Ω,故D正确,故C错误。
故选:D。
A、闭合开关,灯泡和滑动变阻器串联接入电路,电压表测滑动变阻器两端的电压;
B、滑动变阻器的滑片向右移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,由串联分压原理可知滑动变阻器两端的电压的变化;
CD、根据串联电路电流特点可知灯泡正常发光时通过电路的电流最大,根据电功率公式计算灯泡正常发光是的电流,由图2可知此时滑动变阻器两端的电压,根据欧姆定律计算滑动变阻器接入电路的最小电阻,进一步确定滑动变阻器接入电路的电阻范围;
灯泡正常发光是的电压等于额定电压,根据串联电路电压规律计算电源电压。
本题考查串联电路特点和欧姆定律、电功率公式的灵活运用,正确读取图中信息是解题的关键。
13.【答案】扩散 压缩 不变
【解析】解:给汽车加油时,会闻到汽油味,从物理学角度来看,属于扩散现象,这个现象表明汽油分子在不停地做无则规运动;
在内燃机的四个冲程中,压缩冲程使机械能转化为气体的内能,其内能增加,温度升高;
热值与质量无关,与物质种类有关,所以质量减小,热值不变。
故答案为:扩散;压缩;不变。
一切物质的分子都在永不停息地做无规则运动,即扩散,温度越高,分子运动越剧烈;内燃机的压缩冲程中机械能转化为内能程,做功冲程中将内能转化为机械能。
热值的大小只与燃料的种类有关,与质量无关。
此类题目考查知识了内燃机的四个冲程、扩散现象、热值的大小,要结合相关知识点进行分析解答,是中考的难点。
14.【答案】热传递 比热容
【解析】解:
灯点燃后会加热灯盏,热量会通过热传递的方式转移给油,使油的内能增大,温度升高,加快油的蒸发,增加耗油量;
如果在夹层中加水,因为水的比热容较大,可以吸收更多的热量,使油的温度升高得慢些,所以相对耗油量就少一些。
故答案为:热传递;比热容。
解决此题要知道热传递可以改变物体的内能,热传递过程也就是能量的转移过程;
影响液体蒸发的快慢的因素有:液体的温度、表面空气流速和液体的表面积;
水的比热容较大,在吸收相同的热量时,温度变化不大。
此题考查了热传递改变物体的内能、蒸发现象及水的比热容等知识的实际应用,会利用这些知识解释一些简单现象。
15.【答案】导体和绝缘体没有绝对界限,在一定条件下绝缘体可以转化为导体 暗 大
【解析】解:(1)由图甲知,灯泡与玻璃串联在电路中,闭合开关,灯泡不亮,此时的玻璃是绝缘体,电路中没有电流通过。用酒精灯对玻璃加热后,玻璃温度升高,灯泡逐渐变亮,此时的玻璃能导电,且在此过程中电阻变小,所以此现象说明:导体和绝缘体没有绝对界限,在一定条件下绝缘体可以转化为导体。
(2)图示中日光灯灯丝与灯泡串联在电路中,日光灯灯丝温度变高后,小灯泡会变暗,电路中的电流变小,说明电路中的电阻变大,日光灯灯丝的电阻变大,所以灯丝加热会电阻变大。
故答案为:(1)导体和绝缘体没有绝对界限,在一定条件下绝缘体可以转化为导体;(2)暗;大。
(1)灯泡逐渐变亮起来,说明电路状态为通路;容易导电的物体是导体;
(2)日光灯灯丝的电阻阻值随温度的升高而增大。
此题考查了温度对电阻阻值的影响,属于基础题。
16.【答案】6 10 2
【解析】解:由电路图可知,闭合开关S后,R1与R2串联,电压表测R1两端的电压。
(1)当滑片P位于a端时,R2=20Ω,此时电路中的电流最小,电压表的示数最小,R1的功率最小,
由图乙可知,电压表的示数U1=2V,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,由P=UI可得,电路中的最小电流:I小=P1小U1=0.4W2V=0.2A;
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,由I=UR可得,
电源的电压:U=U1+U2=U1+I小R2=2V+0.2A×20Ω=6V;
(2)R1的阻值:R1=U1I小=2V0.2A=10Ω;
(3)由滑动变阻器的铭牌可知,电路中的最大电流I大=0.5A,此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小,
此时电路中的最小总电阻:R总=UI大=6V0.5A=12Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,R2接入电路的最小阻值:R2小=R总−R1=12Ω−10Ω=2Ω。
故答案为:6;10;2。
由电路图可知,闭合开关S后,R1与R2串联,电压表测R1两端的电压。
(1)当滑片P位于a端时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,此时电路中的电流最小,电压表的示数最小,R1的功率最小,根据图乙读出电压表的最小示数,根据串联电路的电流特点和P=UI求出电路中的最小电流,利用串联电路的电压特点和欧姆定律求出电源的电压;
(2)根据欧姆定律求出R1的阻值;
(3)根据滑动变阻器的铭牌可知电路中的最大电流,此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小,根据欧姆定律求出此时电路中的最小总电阻,利用电阻的串联求出R2接入电路的最小阻值。
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,正确得出电路中的最大和最小电流是关键。
17.【答案】子弹射出的距离 小 速度 质量
【解析】解:(1)弹弓弹性势能的大小是通过子弹射出的距离来比较的,子弹射出的越远,说明弹弓的弹性势能越大;
(2)当“子弹”射出时,“子弹”具有的动能是橡皮筋的弹性势能转化来的,橡皮筋被拉的长度相同,说明橡皮筋的弹性势能相同,转化成子弹的动能也相同,即质量大的“子弹”离开橡皮筋瞬间动能等于质量小的“子弹”离开橡皮筋瞬间动能。根据动能的影响因素是质量和速度,在动能相同时,“子弹”的质量越大,其运动的速度就越小,射出的距离较小;
(3)用子弹射出的远近来反映弹弓的弹性势能时,要保持子弹的质量相同,这种方法称为控制变量法。
故答案为:(1)子弹射出的距离;(2)小;速度;(3)质量。
(1)具有弹性的物体发生弹性形变时,具有弹性势能,弹性势能的大小跟物体发生弹性形变大小有关,弹性形变越大,具有的弹性势能越大;
(2)要分析质量大的“子弹”射出时哪个物理量减小,应从能量转化的角度分析,思考“子弹”的能量是如何转化的,从而得出正确的结论;
(3)探究弹性势能的大小的影响因素采取的方法是控制变量法。
(1)能用控制变量法研究具有弹性的物体弹性势能大小的影响因素;
(2)掌握弹性势能大小跟物体的弹性形变大小有关,弹性形变越大,具有的弹性势能越大。
18.【答案】39960 用电器 半导体
【解析】解:(1)充电电流所做的功即储存的电能为:
W=UIt=3.7V×3000×10−3A×3600s=39960J;
(2)在充电过程中,将电能转化为化学能储存,消耗了电能,所以锂电池是用电器;
(3)常见半导体有:锗、硅、砷化镓等,即硅属于半导体材料。
故答案为:39960;用电器;半导体。
(1)知道电池的容量,根据W=UIt求出电流做的功即为储存的电能;
(2)在充电过程中,将电能转化为化学能储存;
(3)锗、硅、砷化镓等是由半导体材料,它具有单向导电性。利用半导体的特殊性能,可以做出方便人们生活的物品。
本题考查电功公式的灵活运用以及电路元件在电路中的作用,题目难度不大。
19.【答案】43200518488%
【解析】解:
这台电动机正常工作10min=600s电动机消耗的电能:W=Pt=72W×600s=43200J;
正常工作时的电流为:I=PU=72W60V=1.2A;
产生的电热:Q=I2Rt=(1.2A)2×6Ω×600s=5184J,
输出的机械能:W机械=W−Q=43200J−5184J=38016J,
所以该电动机的机械效率:η=W机W电×100%=38016J43200J×100%=88%。
故答案为:43200;5184;88%。
根据W=Pt求出消耗的电能;根据Q=I2Rt求出在1min内电流产生的热量;消耗的电能减去产生的热量即为电动机获得的机械能,再利用η=W机W电计算电动机机械效率。
本题考查了电动机产生热量、电功以及机械效率的计算,关键是知道只有在纯电阻电路中电能才完全转化成内能。
20.【答案】小球 木块移动距离 同 金属丝到橡胶棒 吸引轻小物体 乙 分子在永不停息的做无规则运动
【解析】解:(1)由图示知,小球撞击木块,对木块做功,通过木块移动的距离得出小球撞击时的动能的大小,所以研究的对象是小球。
结合转换法,通过小球撞击木块移动的距离可反映小球动能的大小,这是因为撞击过程,小球对木块做功,做功越多,木块移动的距离越远,说明小球的动能越大。
(2)验电器的金属箔由于带上了同种电荷而张开,这是因为同种电荷相互排斥。
用带负电的橡胶棒接触金属丝时,橡胶棒上的负电荷受到吸引向金属丝移动,而电流规定为正电荷的移动方向,所以此时电流方向由金属丝到橡胶棒。
因为带电体能吸引轻小物体,所以带电的橡胶棒靠近纸屑,能吸引纸屑。
(3)二氧化氮的密度比空气的大,则图甲中,在重力的作用下,两种气体也会混合在一起。而图乙中,空气在二氧化氮的上面,可避免重力对实验的影响,所以乙图的实验装置更合理。
装置中的玻璃板撤掉后,两种气体会混合在一起,是因为气体相互进入了对方,这是分子在永不信息地做无规则的运动引起的。
故答案为:(1)小球;木块移动距离;(2)同;金属丝到橡胶棒;吸引轻小物体;(3)乙;分子在永不停息地做无规则运动。
(1)动能的大小与物体的质量、速度有关;观察木块被撞击后移动的距离来判断小球动能的大小,用到了转换法。
(2)验电器的工作原理是同种电荷相互排斥;正电荷定向移动的方向规定为电流的方向;电流的方向与负电荷定向移动的方向相反,据此判断电流方向;带电体有吸引轻小物体的性质。
(3)扩散现象的定义:某种物质的分子扩散运动到其它物质中的过程。要知道二氧化氮气体的密度比空气的密度大。
本题考查了电荷间的相互作用规律、电流的方向以及带电体的性质、扩散,属于基础题。牢记相关知识点是正确解答此题的前提。
21.【答案】解:
首先辨别图中三根线地线、火线、零线。
(1)灯泡接法:火线进入开关,经灯泡连到零线,这样在断开开关能切断火线,接触灯泡不会发生触电事故。既能控制灯泡,又能更安全。
(2)三孔插座的接法:上孔接地线;左孔接零线;右孔接火线。
如图所示:
【解析】(1)灯泡的接法:火线进入开关,再进入灯泡顶端的金属点;零线直接接入灯泡的螺旋套。
(2)三孔插座的接法:上孔接地线;左孔接零线;右孔接火线。
掌握家庭电路的灯泡、开关、三孔插座、两孔插座、保险丝的接法,同时考虑使用性和安全性。
22.【答案】加热时间长短 相等 更长 大于 水 B 大 内陆
【解析】解:(1)当用相同的电加热器加热时,加热时间相同,则两物质吸收的热量相同,所以实验中通过加热时间反映吸收热量的多少。
(2)根据控制变量法可知,在两只烧杯中应分别装入质量相等的水和食用油。
(3)分析表格数据可知,加热相同时间,食用油温度升高快,所以若要使水和食用油升高到相同的温度,则需要给水加热更长的时间,此时水吸收的热量大于食用油吸收的热量。
(4)分析表格数据可知,加热相同的时间,食用油升高的温度快,水升高的温度慢,故正确图像为图B;由于吸收相同的热量,水升高的温度慢,所以水的吸热本领强。
(5)由图丙气温变化曲线得出,D所示的城市最高、最低气温差比C所示的城市的小,C曲线所示城市的气温变化较大。
沙石的比热容比水小,在吸收或放出相同的热量时,温度变化较大,所以曲线C表示的是内陆城市的年气温变化曲线。
故答案为:(1)加热时间长短;(2)相等;(3)更长;大于;(4)水;B;(5)大;内陆。
(1)(2)(3)我们使用相同的加热器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:
①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;
②使相同质量的不同物质吸收相同的热量,比较温度的变化,温度变化小的吸热能力强;
(4)由图丙最高、最低气温差得出结论;沿海地区和内陆地区相比,沿海地区水多,水的比热容较大,白天,在相同的吸热条件下,水的温度升高的少;夜晚,在相同的放热条件下,水降低的温度少,昼夜温差小;而在内陆地区,沙石的比热容较小,白天,在相同的吸热条件下,沙石的温度升高的多;夜晚,在相同的放热条件下,沙石降低的温度多,昼夜温差大。
本题主要考查如何用转换法和控制变量法来比较不同物质比热容(吸热能力)的大小,解题时要注意控制变量法的应用,为热学重要实验。
23.【答案】电压表正负接线柱接反了 断开 B 电流和电压成正比 电阻断路 至少 1.5小于
【解析】解:(1)根据甲图知,变阻器滑片以左电阻丝连入电路中与电阻串联,根据电路图连接实物图,如下所示:
(2)小芳在闭合开关S时,发现电压表指针反向偏转,出现这种现象的原因可能是:电压表正负接线接反了;
(3)小芳在探究“电流与电压的关系”,为保护电路,连接电路时开关应断开,滑片应置于阻值最大处,即B端;
如图丙所示的图象,电流随电压的变化图象为一过原点的直线,由图象可得结论:当电阻一定时,电流与电压成正比;
(4)将5Ω定值电阻接入电路后,闭合开关S,发现电流表无示数而电压表有示数,则电路中的故障可能是电阻断路;
设电压表示数为UV不变,由串联电路电压的规律,变阻器分得的电压为:
U−UV,
由分压原理:
U−UVUV=R滑R定,即UUV−1=R滑R定-----①,
因电压表示数UV不变,故①左边为一定值,故右边R滑R定也为一定值,当定值电阻最大30Ω连入电路时,对应的变阻器连入最大电阻60Ω,将已知量代入①有:
4.5VUV−1=60Ω30Ω,
解之:UV=1.5V,
因变阻器的最大电阻连入电路中,根据分压原理,变阻器分得电压为最大,根据串联电路电压的规律,故电压表UV=1.5V为最小值,即保证所有定值电阻均能完成实验,实验过程中小芳应该保证电压表示数至少为1.5V不变;
(5)原来电路中的电流为I1(即通过灯的电流),设滑片往左滑一段距离后电路中的电流为I2(即通过灯电流),根据分压原理,变阻器分得电压变小,由串联电路电压的规律,此时灯的电压增大,通过灯的电流也增大,所以I1
故答案为:(1)如上所示:(2)电压表正负接线柱接反了;(3)断开;B;电流与电压成正比;(4)电阻断路;至少;1.5;(5)小于。
(1)根据电路图连接实物图;
(2)电流从电压表正接线柱流入,从负接线柱流出,否则电压表指针反向偏转;
(3)连接电路时,开关要断开,变阻器连入电路中的电阻最大;根据电流随电压的变化图象为一过原点的直线分析回答;
(4)若电流表示数为0,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,则与电压表并联的支路断路了;
研究电流与电阻的关系时,要控制电压表示数不变,根据题中条件,由串联电路电压的规律结合分压原理分析求解;
(5)因电源电压不变,根据欧姆定律先判断出两种情况下总电阻的变化,再根据灯的电阻随温度的升高而增大和串联电阻的规律分析回答。
本题探究电流与电压、电阻的关系,考查电路的连接、注意事项、故障分析、控制变量法,对器材的要求和影响电阻大小的因素。(4)(5)两问难度较大。
24.【答案】C0.75左 小 不能 R1 S1 S2 R2 U额2U2R0(U1−U2)
【解析】解:(1)图甲中,小灯泡与滑动变阻器串联连接,电压表测小灯泡两端的电压,电流表测电路中的电流。闭合开关,电流表有示数,说明电路通过,小灯泡不发光,可能是电路中的电流过小,那么变阻器接入电路的阻值过大了,所以接下来应移动滑片,观察小灯泡是否发光,故AB不符合题意,C符合题意。
故选C;
(2)由图示知,电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.3A,灯泡的额定功率
P额=UI=2.5V×0.3A=0.75W;
(3)调节变阻器滑片,让小灯泡两端电压变小,则滑动变阻器两端的电压变大,据串联电路的分压特点知,变阻接入电路的阻值变大,所以滑片向左移动;
由表格数据求出电压变小时,对应的灯泡的阻值分别为8.3Ω、8.1Ω、7.1Ω、6.2Ω、4.7Ω、3.1Ω和2Ω,所以电压变小,灯丝温度降低,小灯泡的阻值变小;
实验结束后,不能求灯泡电阻平均值,因为小灯泡的电阻随温度变化而变化,不是固定不变的;
(4)②由图丙知,S、S1闭合时,小灯泡与滑动变阻器R1串联在电路中,电压表测小灯泡两端的电压;接着保持变阻器R1的滑片位置不变,断开S1,闭合S2。此时两个变阻器串联在电路中,电压表测R2两端的电压,并调节变阻器R2的滑片,使电压表的示数为不变,为U额,则此时变阻器R2接入电路的阻值与小灯泡正常工作时电阻相同。
③保持R2接入电路的阻值不变,R1的滑片调到最左端时,接入电路的阻值为0,R2单独在电路中工作,电压表测量电源电压为U1。R1的滑片调到最右端,接入电路的阻值最大为R0。则R0两端的电压
U0=U1−U2;
电路中的电流:
I=U0I0=U1−U2R0,
变阻器R2接入电路的阻值:
R2=U2I=U2U1−U2R0=U2U1−U2×R0;
此即为小灯泡正常工作时的电阻,则小灯泡的额定功率:
P=U额2R2=U额2U2R0U1−U2=U额2U2R0(U1−U2)。
故答案为:(1)C;(2)0.75;(3)左;小;不能;(4)②R1;S1;S2;R2;③U额2U2R0(U1−U2)。
(1)图甲中,小灯泡与滑动变阻器串联连接,电压表测小灯泡两端的电压,电流表测电路中的电流。闭合开关,电流表有示数,说明电路通过,小灯泡不发光,可能是电路中的电流过小,据此分析;
(2)电流表选用小量程确定分度值读数;根据P=UI可得小灯泡的额定功率;
(3)根据串联电路电压的规律和分压强原理分析;
根据表中数据,由欧姆定律可求出灯的电阻大小,据此分析回答;
(4)根据P=U2R在只有电压表情况下,测量出灯正常发光的电阻即可;
①可只闭合小灯泡所在支路,通过调节滑动变阻器R1使灯泡两端电压为额定电压,灯正常光;
②保持变阻器R1的滑片位置不动,只闭合R2所在支路,通过调节滑动变阻器R2使R2两端电压为小灯泡的额定电压,根据等效法,此时滑动变阻器R2连入电路中的电阻大小等于灯正常发光时的电阻大小;
③为求出此时滑动变阻器R2使连入电路中的电阻:
将R1的滑片P先调至最左端,再将R1的滑片P调至最右端,分别记下电压表的示数,根据串联电路的规律和欧姆定律求出R2的大小,即小灯泡电阻的大小,再利用P=U2R,求出小灯泡额定功率。
本题测灯的电阻和电功率,考查实验现象的分析、电流表读数、影响电阻大小的因素,同时也考查利用等效替代法求电阻和设计实验方案测电功率的能力,综合性强,难度大。
25.【答案】解:将甲中的AB接线柱与乙图中的两条导线相连,如下图所示:
【解析】逆时针旋转P旋片时,灯泡变暗,说明逆时针旋转时,电位器连入电路的电阻变大,故将AB接入了电路。
电位器是一个变形的滑动变阻器,能根据实际要求把滑动变阻器连入电路,调节灯泡的亮度。
26.【答案】机械 低于 5.06×107J35.6%
【解析】解:(1)汽油机是一种将燃料燃烧产生的高温、高压燃气的内能转化为机械能的装置;
在吸气冲程中,柴油机吸入的是空气,汽油机吸入的是空气和汽油的混合物,在压缩冲程中,柴油机压缩的程度比汽油机大,在做功冲程中,燃料燃烧更充分,燃气产生的压强更大,转化成的有用功更多,柴油机效率一般高于汽油机的效率;
(2)1.1kg汽油完全燃烧产生的热量为:
Q放=mq汽油=1.1kg×4.6×107J/kg=5.06×107J;
(3)由图可知,转速为2000r/min时对应的汽车输出功率为:
P=30kW=3×104W,
由P=Wt可得,汽油机在此过程做的有用功为:
W=Pt=3×104W×10×60s=1.8×107J,
此过程中汽油机的效率为:
η=WQ放×100%=1.8×107J5.06×107J×100%≈35.6%。
故答案为:(1)机械;低于;(2)5.06×107J;(3)35.6%。
(1)汽油机在做功冲程里,高温、高压的燃气膨胀对外做功,将内能转化为机械能,在吸气冲程中,柴油机吸入的是空气,汽油机吸入的是空气和汽油的混合物,在压缩冲程中,柴油机压缩的程度比汽油机大,在做功冲程中,燃料燃烧更充分,燃气产生的压强更大,转化成的有用功更多;
(2)已知消耗的汽油的质量和汽油的热值,利用Q放=mq汽油可求出消耗的汽油完全燃烧放出的热量;
(3)由图读出转速为2000r/min时对应的汽车输出功率,再根据P=Wt可得汽油机在此过程做的有用功,最后根据η=WQ放×100%求出汽油机的效率。
本题考查了功、效率和热值及其计算,熟练掌握相关计算公式及变形式的应用是解题的关键。
27.【答案】解:(1)当开关S闭合时,R被短路,电路中只有R0工作;当开关S断开时,R、R0串联;
根据串联电路的电阻特点可知,串联的总电阻大于任一分电阻,
则当开关S闭合时,R被短路,电路中只有R0工作,电路中的电阻最小,根据P=U2R可知,此时电路中的电功率最大,电饭锅处于高温挡;
当开关S断开时,R、R0串联,电路中的总电阻最大,电功率最小,电饭锅处于保温挡;
(2)由P=U2R可知,R0的阻值:R0=U2P高=(220V)21000W=48.4Ω;
R、R0串联的总电阻:R总=U2P保=(220V)244W=1100Ω,
根据串联电路的电阻特点可知,R的阻值:R=R总−R0=1100Ω−48.4Ω=1051.6Ω;
(3)水吸收的热量:Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg⋅℃)×1kg×60℃=2.52×105J,
由P=Wt可得,电饭锅消耗的电能:W=P高t=1000W×5×60s=3×105J,
电饭锅高温挡的加热效率:η=Q吸W×100%=2.52×105J3×105J×100%=84%;
(4)电饭锅器消耗的电能为:W=3×105J=112kW⋅h,
则电能表的参数:N=250r112kW⋅h=3000r/(kW⋅h)。
答:(1)高温蒸煮时开关S应该闭合;
(2)电热丝R的阻值为1051.6Ω;
(3)此加热过程中电饭锅的加热效率84%;
(4)电能表上模糊的参数应该是3000。
【解析】(1)当开关S闭合时,R被短路,电路中只有R0工作;当开关S断开时,R、R0串联;根据串联电路的特点和P=U2R可知高温挡和保温挡的电路连接;
(2)根据高温挡功率和P=U2R可求出R0的阻值,根据保温挡功率和P=U2R可求出R0、R的总电阻,根据串联电路电阻特点可求出R的阻值;
(3)知道水的质量、比热容和升高的温度,利用Q吸=cmΔt求出水吸收的热量;根据P=Wt的变形公式求出消耗的电能,利用效率公式求出此加热过程中电饭锅的加热效率;
(4)根据1kW⋅h=3.6×106J换算高温挡烧水5min消耗的电能,电能表转盘转的圈数与消耗电能的比值即为这个参数。
本题为电热综合题,考查吸热公式的运用、串联电路的规律及电功率和效率公式的运用,关键是明确不同挡位电路的连接。加热时间/min
0
6
12
水的温度/℃
20
45
70
食用油的温度/℃
20
68
116
实验次数
1
2
3
4
5
6
7
电压U/V
2.5
2.1
1.7
1.3
0.9
0.5
0.1
电流I/A
0.26
0.24
0.21
0.19
0.16
0.05
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