福建省福州市鼓楼区闽江学院附属中学2023-2024学年九年级上学期期中物理试题
展开一、单选题(本大题共16小题,共32.0分)
1. 两支消毒后的体温计示数均为38℃,如果直接用它们去测量两个体温分别为37.5℃和39℃的病人,则这两支温度计的示数分别是( )
A. 37.5℃、39℃B. 37.5℃、38℃
C. 38℃、39℃D. 39℃、39℃
【答案】C
【解析】
【详解】病人实际体温是37.5℃,用没有甩过的读数停留在38℃的体温计测量,由于体温计的特殊构造,即液泡上方有一很细的缩口,在被测温度低时,玻璃泡上方水银不能回到玻璃泡中,即液注不会下降,所以读数仍会是38℃;如果病人实际体温是39℃,高于体温计原来的读数,体温计液注上升,读数是39℃。
故选C。
2. 水是人类赖以生存的资源,水通过三态变化,实现了在地球上的循环,对出现以下自然现象所对应的物态变化,判断正确的是( )
A. 春天,冰雪消融—凝固B. 盛夏,浓雾弥漫—液化
C. 深秋,水面上的“白气”—汽化D. 冬天,树枝上的雾凇—升华
【答案】B
【解析】
【分析】物质从固态变为液态的过程叫做熔化,从液态变为固态的过程叫做凝固;物质从液态变为气态的过程叫做汽化,从气态变为液态的过程叫做液化;物质从固态直接变为气态的过程叫升华,从气态直接变为固态的过程叫凝华。
【详解】A.冰雪消融,是物质由固态变为液态为熔化的过程,故A项不正确;
B.浓雾弥漫,浓雾是有空气中的水蒸气液化形成的,故B项正确;
C.“白气”是液体小水滴,由空气中的水蒸气液化形成的,故C项不正确;
D.雾凇,是空气中的水蒸气直接凝华形成的,故C项不正确。
故选B。
3. 关于热机的效率,下列说法正确的是( )
A. 热机做的有用功越多,效率就一定越高
B. 热机消耗燃料一定时,额外功越少,效率一定越高
C. 热机的功率越大,效率一定越高
D. 热机消耗的燃料越多,效率就一定越低
【答案】B
【解析】
【详解】A.热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比;当热机做一定的有用功,消耗的燃料越少,效率一定越高,故A选项错误;
B.当热机消耗的燃料一定,做的有用功越多,额外功越少,效率就一定越高,故B选项正确;
C.热机的功率越大,热机做功越快,效率与功率无关;故C错误;
D.当热机做一定的有用功,消耗的燃料越少,效率一定越高;当热机消耗的燃料一定,做的有用功越多,额外功越少,效率就一定越高,故D选项错误。
故选B。
4. 下列措施中,能使蒸发加快的是( )
A. 用吹风机吹刚洗过的头发B. 给播种后的农田覆盖地膜
C. 把蔬菜用保鲜膜包好放入冰箱D. 给盛有酒精的瓶子盖上瓶盖
【答案】A
【解析】
【详解】A.用吹风机吹刚洗过的头发,可以加快头发表面空气的流速及提高温度,从而使蒸发加快,故A符合题意;
B.给播种后的农田覆盖地膜,可以降低种子表面空气的流速,从而使蒸发减慢,故B不符合题意;
C.用蔬菜把保鲜膜包好放入冰箱,可以降低蔬菜表面空气的流速及降低温度,从而使蒸发减慢,故C不符合题意;
D.给盛有酒精的盖子盖上瓶盖,可以降低酒精表面空气的流速,从而使蒸发减慢,故D不符合题意。
故选A。
5. “赏中华诗词、寻文化基因、品二十四节气”对下列涉及的热现象进行解释,其中正确的是( )
A. “惊蛰云不停,寒到五月中”,云的形成是升华现象
B. “伏天三场雨,薄地长好麻”,雨的形成是凝固现象
C. “月落乌啼霜满天,江枫渔火对愁眠。”霜的形成是凝华现象
D. “青青园中葵,朝露待日晞。”露在日出后逐渐消失是升华现象
【答案】C
【解析】
【详解】A.云是空气中的水蒸气遇冷变成的小水珠,由气态变为液态,属于液化现象;故A错误;
B.雨是空气中的水蒸气变成小水珠遇到凝结核后变成大水珠,然后由于重力作用掉落到地面形成的,由气态变为液态,属于液化现象;故B错误。
C.霜是空气中的水蒸气遇冷形成的固态小冰晶,属于凝华现象;故C正确;
D.露在日出后逐渐消失,是由液态变为气态,属于汽化现象;故D错误。
故选C。
6. 夏天,海边的昼夜温差小,这是因为水的比热容较大.下列现象中不能反映水的这一特性的是
A. 北方供暖系统用水循环散热
B. 春天的夜晚,农民往稻田里灌水以防秧苗冻坏
C. 炎热的夏天常常在教室的地面上洒水
D. 城区建造人工湖以降低“热岛效应”造成的夏季高温
【答案】C
【解析】
【详解】A.因为水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,降低相同的温度,水释放的热量多,所以北方供暖系统用水循环散热,故A不符合题意;
B.因为水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,降低相同的温度,水放出的热量多,所以晚上向秧苗田里放水,水可以放出更多的热量以防冻坏秧苗,故B不符合题意;
C.炎热的夏天,往室内地面上洒水,水蒸发会从周围吸热而降低周围环境的温度,不是利用水的比热容大的特点,故C符合题意;
D.城市修建人工湖,使水的覆盖面积增大,因为水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,吸收相同的热量,温度升高的少,可以减弱热岛效应,故D不符合题意.
【点睛】①对水的比热容大的理 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.
②水分的蒸发会从周围吸热而降低周围环境的温度,即蒸发吸热.
7. 四冲程汽油机工作循环中的某一个冲程如图所示,下列说法正确的是( )
A. 该冲程是压缩冲程
B. 该冲程的能量转化主要是内能转化为机械能
C. 该冲程是吸气冲程
D. 该冲程只排出废气,不发生能量的转化
【答案】B
【解析】
【详解】由图可知,此工作循环中两气门关闭,火花塞产生电火花,活塞向下运动是做功冲程,在此冲程中内能转化为机械能。
故选B。
8. 下列说法中错误的是( )
A. 温度为0摄氏度的物体一定有内能
B. 燃料的热值越大,燃烧时放出的热量越多
C. 物体内能增大,可能从外界吸收了热量,也可能外界对物体做了功
D. 烈日炎炎的海边,沙子烫脚而海水凉凉的,这是由于水的比热容大于沙石的比热容
【答案】B
【解析】
【详解】A.一切物体在任何时候都具有内能。所以0℃的物体也有内能,故A正确,不符合题意;
B.燃料燃烧放出热量的多少不但与燃料的热值有关,还与燃料燃烧的程度及其质量有关,燃料的热值越大,燃烧时放出的热量不一定越多,故B错误,符合题意;
C.做功和热传递都可以改变物体的内能,物体内能增大,可能从外界吸收了热量,也可能外界对物体做了功,故C正确,不符合题意;
D.烈日当空的海边,沙子烫脚而海水凉凉的,这是由于水的比热容比沙子的大,吸收相等的热量,水升高的温度较小,水的温度较低,故D正确,不符合题意。
故选B。
9. 下列说法正确的是( )
A. 导体两端的电压越高,导体的电阻越大
B. 通过导体的电流越小,导体的电阻越大
C. 导体两端的电压为0V时导体的电阻为0Ω
D. 导体的电阻与导体两端电压和通过导体的电流无关
【答案】D
【解析】
【详解】电阻是导体本身的一种性质,决定于导体的材料、长度、横截面积和温度,与导体两端有电压、电压高低及通过的电流大小没有关系。
故选D。
10. 熔喷布是N95口罩的核心材料,是一种超细静电纤维布,通过静电驻极工艺,使纤维表面带有大量的电荷,从而吸附含有病毒的飞沫。下列说法正确的是( )
A. 飞沫的运动是分子运动
B. 熔喷布是通过摩擦带电的
C. 熔喷布能吸引轻小物体
D. 温度越高分子运动得越慢
【答案】C
【解析】
【详解】A.飞沫是轻小的物体,飞沫的运动不属于分子运动现象,而是宏观运动,故A错误;
B.由题意可知,熔喷布通过静电驻极工艺带电的,故B错误;
C.带电体能吸引不带电的轻小物体,熔喷布的纤维表面带有大量的电荷,能吸附轻小物体飞沫,故C正确;
D.温度越高,分子的热运动越剧烈,故D错误。
故选C。
11. 有甲、乙、丙三个带电的泡沫塑料小球,甲带正电.先用甲靠近乙,发现乙被排斥;再用乙靠近丙,丙被吸引(如图).则下列判断正确的是( )
A. 乙带正电,丙带正电B. 乙带负电,丙带负电
C. 乙带负电,丙带正电D. 乙带正电,丙带负电
【答案】D
【解析】
【详解】甲、乙、丙三个带电的泡沫塑料小球,甲带正电.由图知甲乙相互排斥,说明甲乙是同种电荷,所以乙带正电;由图知乙丙相互吸引,说明乙丙带异种电荷,所以丙带负电,故D正确.
【点睛】(1)电荷间的相互作用规律:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引;(2)从A带正电开始依次判断其它物体的带电情况.
12. 用丝绸摩擦过的玻璃样去接触不带电的验电器A,A的金属箔片张角变大,如图甲所示。再用C棒去同时接触A、B验电器的金属球,发现A的金属箔片张角变小,B的金属箔片张角变大。则下列说法正确的是( )
A. 验电器原理是异种电荷相互吸引
B. 摩擦时,玻璃棒失去电子
C. 当C棒接触两验电器的金属球时,产生的电流方向为B到A
D. C棒是绝缘体
【答案】B
【解析】
【详解】A.验电器是利用同种电荷相互排斥的原理,故A错误;
B.丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,故电子是由玻璃棒转移到丝绸,玻璃棒失去电子,故B正确;
C.丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,该玻璃棒去接触验电器A时,验电器A也会带正电;用带绝缘柄的金属杆将两个验电器的金属球接触时,B验电器上自由电子向验电器A转移,负电荷移动的方向与电流方向相反,故产生的电流方向为A到B,故C错误;
D.C棒是导体,手柄D应为绝缘体,否则电荷会通过人体传出,故D错误。
故选B。
13. 高速公路收费站对货车实施计重收费,小晓同学结合所学物理知识,设计了如图所示的计重器原理图,以下有关说法正确的是( )
A. 压力表相当于电流表
B. 当车重越大时,R2连入电路的阻值越小
C. 当车重越大时,电路中的电流越大
D. 当车重越大时,压力表的示数越大
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图中电路可知,该电路是R1、R2的串联电路,压力表与R2并联,由电压表与待测电路并联、电流表与待测电路串联可知,压力表相当于电压表。故A错误;
B.当车越重时,滑片向下移动,R2接入电路的阻值变大,由串联电路的电阻特点可知,电路的总电阻变大,由可知,电路中的电流变小,由U=IR可知,R1两端的电压变小,由串联电路的电压特点可知,R2两端的电压变大,即压力表的示数变大。故BC错误,D正确。
故选D。
14. 如图所示电路,电源电压为4.5V保持不变,当开关S闭合后,只有一个灯泡发光且电压表的示数等于电源电压,产生这一现象的原因可能是( )
A. 灯泡L1处断路B. 灯泡L2处断路
C. 灯泡L1处短路D. 灯泡L2处短路
【答案】C
【解析】
【详解】AB.由电路图知,两灯泡串联,电压表与L2并联,则电压表测量L2两端的电压;由于闭合开关后,有一盏灯泡发光,说明电路是接通的,则电路发生了短路故障,故AB错误;
CD.又因为电压表有示数,并且等于电源电压,所以灯泡L1被短路(此时电压表测电源电压);若灯泡L2处短路,则电压表也被短路而无示数,故C正确,D错误。
故选C。
15. 在如图甲所示电路中,当闭合开关后,两个电流表指针偏转均为图乙所示,则电阻R1和R2中的电流分别为( )
A. 0.96A,0.24AB. 0.24A,0.96A
C. 1.2A,0.24AD. 0.24A,1.2A
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】由电路图知道,两电阻并联,电流A2测干路电流,A1测R2支路的电流,因并联电路干路电流大于各支路电流,且两指针的位置相同,A2的量程为大量程,分度值0.1A,则干路电流
I=IA2=1.2A
A1量程为小量程,分度值0.02A,则R2中的电流
I2=IA1=0.24A
故通R1的电流
I1=I-I2=1.2A-0.24A=0.96A
故选A。
16. 图甲是一种测温电路,温度表由量程为3V的电压表改装而成,电源电压U恒为6V,R的阻值为40Ω,热敏电阻的阻值Rt随温度t变化的关系如图乙所示。则( )
A. 电路可测量的最高温度为50℃
B. 温度表的10℃应标在电压表1V刻度处
C. 若将U增大3V,R增大60Ω,电路可测量的最高温度将增大
D. 若仅将U减小,电路可测量的最高温度将减小
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图甲可知,R和Rt串联,温度表并联在Rt两端,由串联电路的分压规律可知电阻越大,其两端电压越大,已知电压表的最大量程为3V,即Rt两端的电压最大Ut大=3V,由串联电路的电压特点可知,R两端的最小电压
UR小=U-Ut大=6V-3V=3V
此时电路中的最小电流
则Rt的最大阻值
由图乙可知此时测得最高温度为30℃,故A不符合题意;
B.由图乙可知,当温度为10℃时,Rt′=20Ω,由串联电路的电阻特点可知总电阻
R总=R+Rt′=40Ω+20Ω=60Ω
电路中的电流
则Rt两端电压
Ut=IRt′=0.1A×20Ω=2V
故B不符合题意;
C.若U增大3V,即
U′=3V+6V=9V
R增大60Ω,即
R′=60Ω+40Ω=100Ω
此时R两端的最小电压
UR小′=U′-Ut大=9V-3V=6V
此时电路中的最小电流
则Rt的最大阻值
此时可测最高温为50℃,大于30℃,故C符合题意;
D.若仅将U减小,则R两端的最小电压也减小,由欧姆定律可知电路中的最小电流也减小,则由可知Rt的最大值增加,由图乙可知,测得的最高温增加,故D不符合题意。
故选C。
二、填空题(本大题共5小题,共12.0分)
17. 有12盏完全相同的小彩灯串联在电压为36V的电路中,每盏灯两端的电压为______V,若通过第一盏灯的电流是0.1A,那么通过第10盏灯的电流为______A。
【答案】 ①. 3 ②. 0.1
【解析】
【详解】[1]12盏完全相同的小彩灯串联在电压为36V的电路中,所以每盏灯两端电压相等,由串联电路的电压特点知,每盏灯两端的电压为
[2]串联电路中电流处处相等,所以通过第10盏和第1盏灯电流相等,为0.1A。
18. 小刚学习了电学知识后,尝试把两种不同的金属片插入柠檬,制成“水果电池”,并且用电压表粗测了水果电池的电压,如图,水果电池相当于电路中的 ___________(填电路元件名称);B端为水果电池的 ___________(选填“正极”或“负极)。
【答案】 ①. 电源 ②. 负极
【解析】
【详解】[1][2]水果电池提供电压,相当于电源;电压表使用时,电流从电压表的正接线柱流入、负接线柱流出,即电压表的正接线柱与电源的正极相连接,因此A为正极,B为负极。
19. 在如图所示的电路中,闭合开关后将出现 _________(选填“通路”“断路”或“短路”)。要使电路中两灯串联,只要拆除导线 _________;要使电路中两灯并联,可以将导线1接B接线柱的一端改接到 _________接线柱。
【答案】 ①. 短路 ②. 3 ③. A##C
【解析】
【详解】[1]如图所示的电路中,闭合开关,电流直接沿导线流回电源的负极,所以引起电源短路,会损坏电源。
[2]要使电路中的两灯串联,电流应依次经过两个灯泡,应拆除连接BD端的导线3。
[3]要使电路中的两灯并联,电流应分别流入两个灯泡,可以将导线1接B接线柱的一端改接到 A(C)接线柱。
20. 如图所示,在瓶里装有少量的水,盖紧瓶盖,使劲拧瓶的下部,使其严重变形,然后略松开瓶盖(对着没人的方向),瓶盖便会弹出数米远,同时观察到瓶口和瓶内有白雾产生。“用力拧瓶的下部”是通过 _______的方式使瓶内气体内能增加,瓶盖弹出时有白雾产生说明气体内能 _______。
【答案】 ①. 做功 ②. 减小
【解析】
【详解】[1]用力拧瓶的下部时,瓶子的体积变小,此时压缩瓶内气体做功,机械能转化为内能,瓶内气体内能增加,温度升高,这是通过做功的方式改变了内能。
[2]当瓶盖弹出时瓶内及瓶口有白雾,这是因为瓶内气体对瓶盖做功,因此气体内能减小,温度降低,里面的水蒸气放热由气态变成液态发生液化现象。
21. 如图,两个完全相同的玻璃杯A和B,A中装有一些水,B倒扣着放入盛水的容器中。用酒精灯给容器中的水加热,在水沸腾后继续加热的过程中,A杯中的水_____(选填“能”或“不能”)沸腾。另外,B杯中的水_____(选填“能”或“不能”)沸腾,理由是_____。
【答案】 ①. 不能 ②. 不能 ③. B杯内水温达不到沸点
【解析】
【详解】[1]随着加热,容器中水沸腾后,A中水温虽能达到沸点,但达到沸点后,内外温度相同,不能继续吸热,所以不能沸腾。
[2][3]B杯的上方,随着水蒸气增多,气压增大,水的沸点会升高,高于外部容器中的沸点,所以B杯中水温不能达到沸点,故不能沸腾。
三、作图题(本大题共2小题,共4.0分)
22. 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。
【答案】
【解析】
【详解】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。如图所示
23. 将图中的三孔插座和楼道中的声控灯按照安全用电的原则接入电路.
( )
【答案】
【解析】
【分析】(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.
【详解】火线进入开关,(声控开关和光控开关是串联的);再进入灯泡顶端的金属点,零线直接接入灯泡的螺旋套,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.三孔插座的接法:上孔接地线;左孔接零线;右孔有保险丝,所以接火线.如下图所示:
四、简答题(本人题共1小题,共4.0分)
24. 夏天,小明在写作业时,打开电风扇,吹着风感觉很凉快。小明发现使用一段时间,扇叶上粘有的灰尘比电风扇的其它地方更多,需要经常清洗。请用所学的知识简要回答以下两个现象的原因:
(1)吹风时,小明为什么感觉凉快?
(2)风扇扇叶上粘有的灰尘为什么比电风扇的其它地方更多?
【答案】(1)见解析;(2)见解析
【解析】
【详解】答:(1)电风扇打开加快了空气流动的速度,从而加快人体汗液的蒸发,蒸发吸热,所以人感到凉爽。
(2)扇叶与空气摩擦起电,从而吸引轻小的灰尘。
五、实验探究题(本大题共5小题,共28.0分)
25. 如图所示是利用水浴法加热探究冰熔化规律和研究碘的升华现象的两个实验。
(1)甲图探究冰的熔化实验,用水浴法除了让冰受热均匀,还有个好处就是冰的温度上升速度 _______(选填“较快”或“较慢”),便于及时记录各个时刻的温度;
(2)实验中某次温度计的计数如图乙,示数是 _______℃;
(3)图丙是冰熔化时温度随时间变化的图像,由图像可知:冰是 _______(选填“晶体”或“非晶体”),冰的熔化过程共持续 _____min,第5min时物质的状态为 _________;
(4)通过实验可知,冰的熔点为 _____℃,熔化过程温度 _______;
(5)丁图是碘升华的实验,已知标准大气压下,碘的熔点是113.5℃,碘的沸点是184.4℃,水的沸点是100℃,用水浴法加热的主要原因是 _____。
A.使碘受热均匀
B.水的沸点低于碘的熔点,确保碘不会熔化
C.使实验中产生更多的碘蒸气
D.水的沸点低于碘的沸点,确保碘不会液化
【答案】 ①. 较慢 ②. -4 ③. 晶体 ④. 4 ⑤. 固液共存 ⑥. 0 ⑦. 不变 ⑧. B
【解析】
【详解】(1)[1]甲图探究冰的熔化实验,用水浴法加热除了让冰受热均匀外,还可以冰的温度上升得较慢,方便测量并记录各时刻的温度。
(2)[2]温度计的分度值是1℃,液柱的液面在0刻度线以下,说明此时为零下温度,此时的温度为-4℃。
(3)[3][4][5]图丙是冰熔化时温度随时间变化的图像。由图像可知:冰是晶体,2~6min冰处于熔化过程中,冰的熔化过程共持续4min,第5min时物质的状态为固液共存态。
(4)[6][7]分析图像可知,在0℃时,图线为水平,此时的温度不变,保持不变的温度就是冰的熔点。冰在熔化过程中,吸收热量,温度不变。
(5)[8]为了探究碘的升华现象,应确保碘不会发生熔化过程。因为水的沸点是100℃,碘的熔点是113.5℃、沸点是184.4℃,比较可知水的沸点低于碘的熔点,确保碘不会熔化,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
26. 如图甲所示是“探究不同物质吸热升温现象”的实验装置,相同容器内分别装入质量相等的A、B两种液体,用相同的酒精灯加热。
(1)按规范要求,调节铁圈M的高度之前,要进行的操作是_____,实验中两种液体吸收热量的多少可通过_____(选填“液体升高的温度”或“加热时间”)比较。
(2)根据实验数据绘制的温度与时间的关系图像如图乙所示,用三种方法来比较两种液体吸热升温的快慢:
①在相同的时间t内比较温度变化ΔT;
②在相同的温度变化ΔT内比较时间t;
③若ΔT和t均不同,则可用_____(用字母表示)来比较两种液体吸热升温的快慢。
(3)由图乙可知,升高相同的温度,A液体吸收的热量_____B液体吸收的热量;A液体的比热容_____B液体的比热容。(填大小关系)
【答案】 ①. 点燃酒精灯 ②. 加热时间 ③. ④. 大于 ⑤. 大于
【解析】
【详解】(1)[1]在实验中需要先点燃酒精灯,再调节铁圈M的高度。
[2]根据转换法,两种液体吸收热量的多少可通过加热时间比较。
(2)[3]如果ΔT和t均不同,可以用比较两种液体吸热升温的快慢。
(3)[4][5]由图乙知,当A、B两种液体升高相同温度时,A液体加热时间长,故吸收的热量大于B液体吸收的热量,可以得到A液体的比热容大于B液体的比热容。
27. 如图所示是探究“影响导体电阻大小因素”的实验电路,下表给出了可供选择的几种导体,分别用A、B、C、D四个字母代表。问:
(1)实验中,通过观察电流表的示数可以判断导体的_______大小。
(2)通过对A和_____导体进行实验,可探究电阻的大小与长度的关系。
(3)分别将A和C两导体接入电路进行实验,发现接入C导体时,电流表的示数比接入A导体时更大,说明导体的电阻与导体的_________有关。
【答案】 ①. 电阻 ②. B ③. 横截面积
【解析】
【详解】解:
(1)[1]实验中,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,因此通过观察电流表的示数可以判断导体的电阻的大小。
(2)[2]探究电阻的大小与长度的关系,根据控制变量法,要控制导体的材料和横截面积一定,而导体的长度不同,故选取A、B导体进行实验。
(3)[3]选取A、C导体进行实验时,导体的材料、长度相同,横截面积不同,发现接入C导体时,电流表的示数比接入A导体时更大,说明导体的电阻与导体的横截面积有关。
28. 小伟同学在“探究电流与电压关系”的实验中,电源使用两节新干电池,滑动变阻器的规格是“20欧1安”,
(1)闭合开关前滑动变阻器的滑片应置于______端;
(2)连接好电路,闭合开关,无论怎样移动滑动变阻器滑片,电流表始终没有示数,电压表示数接近电源电压,原因可能是______;
(3)确认电路无误后,闭合开关进行实验,小伟根据记录的数据得出结论:当导体的电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压成______;
(4)老师根据小伟记录的数据,指出第1组数据有拼凑的嫌疑,理由是闭合开关在滑动滑动变阻器的过程中,流过R的电流不小于______。
【答案】 ①. 最左 ②. R断路 ③. 正比 ④. 0.12
【解析】
【详解】(1)[1]为了保护电路,闭合开关前滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处,即最左端或A端。
(2)[2]连接好电路,闭合开关,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,电流表始终没有示数,说明电路中没有电流,即存在断路,由电压表示数接近电源电压,可知电阻R断路。
(3)[3]由表格可知,电流随着电压的增大而增大,得出结论为当导体的电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压成正比。
(4)[4]由图可知,电源电压为3V,定值电阻为
滑动变阻器的阻值最大为20Ω,流过R的电流最小为
29. 在“探究电流与电阻关系”的实验中,可供使用的实验器材有:电源(电压恒为3V)、电流表、电压表、滑动变阻器、开关各一个,三个阻值不同的定值电阻(5Ω、10Ω、20Ω)和导线若干。
(1)用笔画线表示导线,把图甲实物图连接完整(要求:向左移动滑片电流表示数变大)_________;
(2)连接电路前,开关应处于___________状态;
(3)正确连接电路后,闭合开关,发现电压表和电流表均无示数,用一根导线分别与定值电阻和电流表并联,两表仍无示数,当导线与滑动变阻器并联时,发现两表指针有明显偏转,故障原因是___________;
(4)排除故障后,闭合开关,电压表的示数为0.6V,电流表的示数如图乙所示,则电流为___________A,使用的定值电阻阻值为___________Ω;
(5)图丙是根据测量的数据绘制的电流与电阻关系的图像,分析图像可得出结论:导体两端电压一定时,___________;
(6)小明利用电源(电压恒定)、电流表、阻值为R0的定值电阻、铭牌磨损的滑动变阻器、开关和单刀双掷开关各一个,设计了下图所示的电路,测量未知电阻Rx的阻值,请将实验步骤补充完整:
①开关S闭合,开关S1接a时,移动变阻器的滑片到某一位置,此时电流表的示数为I1;
②开关S闭合,开关S1接b时,变阻器的滑片___________(选填“移到最左端”、“移到最右端”或“保持不动”),此时电流表的示数为I2;
③电阻Rx=___________(用I1、I2和R0表示)。
【答案】 ①. ②. 断开 ③. 滑动变阻器断路 ④. 0.12 ⑤. 5 ⑥. 通过导体中的电流与导体的电阻成反比 ⑦. 保持不动 ⑧.
【解析】
【详解】(1)[1]滑动变阻器应该按“一上一下”的原则接入电路中,图中已经将滑动变阻器的右上接线柱接入电路中,为了使滑片向左移动时电流表示数变大,即向左移动时滑动变阻器接入电路中的阻值变小,所以应将左下接线柱与电源负极相连,如图所示:
(2)[2]为了保护电路,连接电路前,开关应处于断开状态。
(3)[3]电压表和电流表均无示数可能是电路发生断路;用一根导线分别与定值电阻和电流表并联,两表仍无示数,说明可能是除定值电阻和电流表以外的电路出现断路;当导线与滑动变阻器并联时,发现两表指针有明显偏转,说明故障原因是与该导线并联的滑动变阻器断路。
(4)[4]从图甲可知电流表选用的量程是0~0.6A,分度值为0.02A,图乙中电流表的示数为0.12A。
[5]定值电阻阻值
(5)[6]由图丙,可以发现
所以可得出结论:导体两端电压一定时,通过导体中的电流与导体的电阻成反比。
(6)②[7]在①中,开关S闭合,开关S1接a时,R0、Rx并联,电流表测通过Rx的电流,移动变阻器的滑片到某一位置,此时电流表的示数为I1,即通过Rx的电流为I1;在②中,开关S闭合,开关S1接b时,R0、Rx依旧并联,电流表测通过干路中的电流,为了保持通过Rx的电流不变,所以变阻器的滑片应保持不动,根据并联电路电流特点,便可得通过R0的电流为
③[8]根据并联电路各支路两端电压相等,可得Rx两端电压为
所以电阻Rx为
六、计算题(本大题共3小题,共20.0分)
30. 用天然气灶将质量为、初温为的水加热到,消耗了天然气。(已知水的比热容为;天然气的热值为)求:
(1)天然气完全燃烧放出的热量;
(2)水吸收的热量;
(3)天然气灶烧水的效率。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【分析】
【详解】解:(1)天然气的质量:,这些天然气完全燃烧放出的热量为
(2)水吸收的热量为
(3)天然气灶烧水的效率为
答:(1)天然气完全燃烧共放出了的热量。
(2)水吸收了的热量。
(3)天然气灶烧水的效率为。
31. 如图所示的电路中,已知R1=60Ω,只闭合开关S时,电流表示数为0.2A,再将开关S1闭合,此时电流表的示数为0.5A,求:
(1)电源电压;
(2)R2的阻值;
(3)电路中总电阻的阻值。
【答案】(1)12V;(2)40Ω;(3)24Ω
【解析】
【详解】解:(1)只闭合开关S时,R1通路,R2断路,电流表测量R1的电流,则电源电压
(2)再将开关S1闭合,R1和R2并联,电流表测量干路电流,则R2的电流为
I2=I-I1=0.5A-0.2A=0.3A
R2的阻值为
(3)电路中总电阻的阻值
答:(1)电源电压12V。
(2)R2的阻值40Ω。
(3)电路中总电阻的阻值24Ω。
32. 如图甲电路中,电源电压保持不变,R0、R1均为定值电阻(R1允许通过的最大电流为0.5A),电阻R2为滑动变阻器(10Ω 1A),电流表的量程为0~0.6A。闭合开关S,改变R2的阻值,两电压表示数与电流表示数变化关系如图乙,当滑片在b端时电流表示数为0.3A。求:
(1)电流表示数为0.3A时,电阻R2两端的电压;
(2)R1的阻值;
(3)若滑片置于变阻器的中点位置,电流表示数为0.4A,求电源电压U和R0的阻值;
(4)为了电路中各元件的安全,求滑动变阻器R2的最小值。
【答案】(1)3V;(2)8Ω;(3)6V,2Ω;(4)2Ω
【解析】
【详解】解:(1)由电路图可知,R0与R1、R2串联,电压表V1测R1和R2两端的电压之和,电压表V2测R2两端的电压,电流表测电路中的电流;由电压表V1的示数大于电压表V2的示数可知图线I表示电压表V1的示数与电流表A示数的关系,图线II表示电压表V2的示数与电流表A示数的关系。当滑片在b端时,变阻器接入电路的阻值最大,为10Ω,电路中的电流I=0.3A,电阻R2两端的电压为
U2=I×R2=0.3A×10Ω=3V
(2)当滑片在b端时,由图乙可知,R1和R2两端的电压之和U12=5.4V,则R1两端的电压
U1=U12-U2=5.4V-3V=2.4V
R1的阻值为
(3)因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,当滑动变阻器的滑片位于b端时,电源电压的表达式为
U=IR总=I(R0+R1+R2)=0.3A×(R0+8Ω+10Ω)
当滑片置于变阻器中点位置时,电流表示数为0.4A,电源电压表达式为
U=I'R'总=I'(R0+R1+0.5R2)=0.4A×(R0+8Ω+5Ω)
联立以上两式,可得U=6V,R0=2Ω。
(4)因串联电路中各处的电流相等,且R1允许通过的最大电流为0.5A,电流表的量程为0~0.6A,所以,电路中允许通过的最大电流为0.5A,此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小,此时电路的总电阻为
则滑动变阻器R2的最小值为
R2小=R″总-R0-R1=12Ω-2Ω-8Ω=2Ω
答:(1)电阻R2两端的电压为3V;
(2)R1的阻值为8Ω;
(3)电源电压U为6V,电阻R0的阻值为2Ω;
(4)滑动变阻器R2的最小值为2Ω。导体代号
长度
(m)
横截面积
(mm2)
材料
A
0.6
0.4
镍铬合金
B
1.0
0.4
镍铬合金
C
0.6
0.6
镍铬合金
D
06
0.6
锰铜
实验序号
1
2
3
4
电压/V
0.5
1.2
1.8
2.5
电流/A
0.10
0.24
0.36
0.5
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