2018-2019学年广东省福田区深圳实验学校联考九上期末物理试卷(一模)含答案
展开2018-2019学年广东省福田区深圳实验学校联考九上期末物理试卷(一模)
1. 下列说法正确的是
A.一桶水的比热容比一杯水的比热容大
B.把 −5∘C 的冰块放在 0∘C 的冰箱内,几分钟后,有部分冰会变成水
C.炽热的铁水具有内能,冰冷的铁块也具有内能
D.用锯条锯木板,锯条的温度升高,是由于锯条从木板吸收了热量
2. 如图为质量和初温都相同的 A 、 B 两物,在相同的加热条件下吸热升温的图象,由图象可知,A 、 B 的比热容 c1 、 c2 的大小关系是
A. c1>c2 B. c1=c2 C. c1
3. 以下四幅图中,说法正确的是
A.图甲所示,橡皮塞被冲开的过程与内燃机的压缩冲程都是内能转化为机械能的过程
B.图乙所示,小孩从滑梯上面滑下时,他的重力势能转化为动能
C.图丙所示,搓手的过程是通过热传递的方式增加内能
D.图丁所示,酒精灯在使用过程中,酒精的质量和热值都减小了
4. 下列哪种现象属于摩擦起电
A.梳头时塑料梳子摩擦头发,头发随梳子飘起来
B.同种电荷相互排斥
C.电源给用电器供电
D.利用风力发电
5. 用毛皮摩擦过的橡胶棒去靠近一个用丝线悬挂着的通草球时,若通草球被吸引,则该通草球
A.一定带负电 B.一定带正电
C.一定不带电 D.可能带正电,也可能不带电
6. 关于导体和绝缘体,下列叙述中正确的是
A.导体都是靠正电荷的定向移动来导电的
B.绝缘体不易导电是因为绝缘体内没有电荷存在
C.酸碱盐的水溶液中就没有自由移动的电荷
D.铜导线就是靠自由电子导电
7. 关于欧姆定律,下列说法正确的是
A.电阻越大,电流越小 B.电压越大,电流越大
C.电压为零,电阻也为零 D.电阻一定时,电压越大,电流越大
8. 下列各电路图,与实物图一致的电路图是
A. B.
C. D.
9. 如图所示,是一种测定油箱内油量的装置,其中 R 是滑动变阻器的电阻片,滑动变阻器的滑片和滑杆相连,滑杆可绕固定轴 O 转动,另一端固定着一个浮子。下列说法正确的是
A.油量变少,电流表示数不变 B.油量越少,电流表示数越大
C.油量越多,电流表示数越小 D.油量越多,电流表示数越大
10. 一根长 1 m 导线,电阻为 R,先把它剪去一半,再将剩下的一半拉长到 1 m,此时它的电阻
A.大于 R B.等于 R
C.小于 R D.因条件不足,无法判断其变化
11. 如图甲所示电路,电源电压保持不变。闭合开关 S,当滑动变阻器的滑片 P 从一端滑到另一端的过程中,R1 、 R2 的 I−U 关系图象如图乙所示。则下列判断不正确的是
A.图线 A 是电阻 R1 的 I−U 关系图象
B.电源电压为 18 V
C. R1 的阻值是 20 Ω
D.滑动变阻器 R2 的最大阻值为 70 Ω
12. 对于如图中电能表的各种数据,下列说法不正确的是
A.此电能表适用于电流方向 1 秒钟改变 100 次的交流电路
B.同时使用的用电器总功率不能超过 2200 W
C.仅将一只灯泡单独接入家庭电路,10 分钟后电能表的转盘转 25 转,此灯泡的功率为 30 W
D.若将甲灯“PZ220−15”和乙灯“PZ220−40”串联接入家庭电路,则甲灯更亮一些
13. 下列家用电器中,主要是利用电流的热效应工作的是
A.电暖器 B.洗衣机 C.电风扇 D.电视机
14. 将灯 L 接到电压为 U 的电路上时,灯的电功率为 36 W,若将灯 L 与一个电阻 R 串联后仍接在原电路上时,灯 L 消耗的电功率为 25 W,设灯丝电阻不变,则此电阻消耗的电功率是
A. 3 W B. 4 W C. 5 W D. 11 W
15. 把标有“12 V 12 W”的灯 L1 和“12 V 6 W”的灯 L2 串联起来接在电源电压为 12 V 的电路中,下列说法正确的是
A.两灯均不能正常发光,但 L1 灯较亮
B.两灯均不能正常发光,但 L2 灯较亮
C.两灯均能正常发光
D.把电源电压提高到 24 V,两灯都能正常发光
16. 如图所示是电阻甲和乙的 U−I 图象,下列说法中正确的是
A.甲和乙都是阻值不变的电阻
B.当乙两端电压为 2 V 时,乙的电阻为 5 Ω
C.甲、乙串联在电路中,当电源电压为 3 V 时,甲乙消耗的功率之比是 2:1
D.甲、乙并联在电路中,当电源电压为 2 V 时,电路总功率为 1.2 W
17. 灯泡 L 上标有“6 V 6 W”字样,测得该灯泡的电流随电压变化关系如图(甲)所示。现把灯泡 L 接入如图(乙)所示的电路中,若电路电压为 10 V 不变,电流表的量程为“0∼0.6 A”,电压表的量程为“0∼15 V”。则下列说法正确的是
A.灯泡 L 正常发光时,电压表的示数为 6 V
B.当电流表示数为 0.4 A 时,电压表的示数为 9 V
C.灯泡 L 的电阻随电压表的示数的增大而增大
D.为了保证电路安全,整个电路消耗的最大功率为 9 W
18. 图是课本“探究电流通过导体产生的热量与导体电阻间关系”的实验装置,两个透明容器中封闭着等量的空气,电路正确连接后,通电进行实验过程中,下列说法正确的是
A.左边容器电阻丝中的电流比右边容器电阻丝中的电流大
B. U 形管中液面高度的变化反映电阻丝产生热量的多少
C.要保持两个电阻丝两端电压相等
D.通电时间相同,两个容器中空气吸收的热量相同
19. 一台电动机正常工作时线圈两端的电压为 380 V,线圈的电阻为 2 Ω,线圈中通过的电流为 10 A。这台电动机工作 1 s 消耗的电能为 W,产生的热量为 Q,则
A. W=3800 J,Q=200 J B. W=3800 J,Q=3800 J
C. W=7200 J,Q=200 J D. W=7200 J,Q=3800 J
20. 如图是直流电动机提升重物的示意图,电源电压为 110 V 且保持不变,电路中的电流是 5 A,重 500 N 的物体在电动机带动下以 0.9 m/s 的速度匀速上升,不计各处摩擦,则电动机线圈的电阻是
A. 4 Ω B. 22 Ω C. 10 Ω D. 2 Ω
21. 将 15 WLED 灯和 40 W 白炽灯接入如图所示的电路中,闭合开关 S,两盏灯正常发光,下列说法中正确的是
A.两盏灯串联 B.通过 LED 灯的电流小
C.两盏灯消耗的电能相等 D.白炽灯一定比 LED 灯更亮
22. 在做电学实验时,有时会遇到电路元件接触不良现象,一般要利用电压表来检测故障发生的位置。小强同学连接了如图所示电路,开关闭合后灯泡不亮,电流表的示数为零,此时用电压表测得 a 、 d 间电压不为零,a 、 c 间电压不为零,b 、 c 间的电压为零,这说明
A.电源接线柱接触不良 B.开关的触片或接线柱接触不良
C.电流表连接柱接触不良 D.灯泡灯丝断了或灯座接触不良
23. 关于家庭电路和家庭用电器工作说法不正确的是
A.同时工作的用电器越多,总电阻越小
B.电炉子热得发红,导线不怎么热是由于炉丝电阻大
C.灯变亮了,灯的实际功率肯定变大了
D.空气开关跳闸了,肯定是家庭电路短路了
24. 家庭电路简化后如图所示,观察该电路,下列说法中正确的是
A.电视和台灯是并联的 B.每个小彩灯之间是并联的
C.灯泡是和开关并联的 D.插座和插座是串联的
25. 如图所示的电路中,正常发光的三盏灯突然全部熄灭,经检查保险丝完好,用试电笔插进插座的两孔,氖管均发光。造成这一现象的原因是
A.插座处有短路 B.插座处断路
C.进户的零线断了 D.某盏灯的灯丝断了
26. 某同学家里电灯均正常工作,当他把“220 V 11 W”的台灯插头入插座后,闭合台灯开关,室内电灯全部炮灭,总开关跳闸,发生这种现象原因可能是
A.插座处有短路 B.台灯插头处有短路
C.台灯灯座处有短路 D.台灯开关处有短路
27. 如图所示,用细线将螺线管沿东西方向水平悬挂起来,当给导线通电时发生的现象是
A.螺线管转动,最后 A 端指南,B 端指北
B.线管静止不动
C.螺线管转动,最后 A 端指北,B 端指南
D.螺线管会在任意位置静止
28. 如图,电源电压不变,闭合开关 s,将滑动片从上端逐渐向下移,弹簧的长度将
A.变长 B.变短 C.先变长后变短 D.先变短后变长
29. 城市下水道井盖丢失导致行人坠入下水道的悲剧时有发生,令人痛心。为此,某同学设计了一种警示电路:在井口安装一环形灯 L,井盖相当于开关 S;正常情况下(S 闭合),灯 L 不亮;一旦井盖丢失(S 断开),灯 L 即亮起,以警示行人。图中电路符合要求的是
A. B.
C. D.
30. 关于下列四幅图的说法正确的是
A.甲图的实验说明磁场能产生电流
B.乙图的实验所揭示的原理可制成电动机
C.丙图是演示电磁感应现象的实验装置
D.丁图中麦克风应用了电磁感应现象的原理
31. 请用笔画线代替导线,将如图中的开关、电灯和三孔插座接入家庭电路中。
32. 如图,将条形磁体放在水平桌面上的两个圆柱形铅笔上,条形磁体静止不动,S 极正对电磁铁。闭合开关 S,条形磁体因受磁力向左运动,请在图中括号内标出:
(1)电磁铁右端的极性
(2)电源左端的极性(用“+”或“−”表示)。
33. 如图一所示,用加热器给初温均为 20∘C 的甲、乙液体加热(m甲
(1) 某时刻温度计示数如图一所示,此时乙的温度为 ∘C。
(2) 甲液体第 30 s 的内能 第 35 s 的内能(选填“大于”、“等于”、“小于”)。
(3) 小明根据图二中 0 至 30 s 图线及题目所给信息得出:甲液体的比热容比乙液体的大。你认为小明的说法是否正确? 。你的判断依据是什么? 。
34. 用甲图测小灯泡电阻。灯泡正常发光的电压为 2.5 V。
(1) 当小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,此时电流表的示数为 A,小灯泡的电阻为 Ω。
(2) 若闭合开关,电流表和电压表的指针都发生偏转,而小灯泡不亮。其可能原因是 (说出一种即可)。
(3) 若一个电表发生故障,但有已知的定值电阻 R0 可提供的情况下,下列电路中不能测出小灯泡电阻的是 。
35. 某型号电热水壶有加热和保温两个档位,其简化电路如图所示,已知该电热水壶的保温档位的电功率为 22 W,加热档位电功率为 1400 W。
(1) 当图中开关 闭合时,电路处于保温状态,电阻 R1 的阻值为 Ω(该小题两空不需要写出计算过程)。
(2) 在该电热水壶中加入 20∘C 的 2 kg 水,加热至沸腾 100∘C,求该过程中水吸收的热量是多少?不考虑热量损失,电热水壶正常工作需要加热多长时间?[ c水=4.2×103 J/(kg⋅∘C) ]
36. 随着社会的发展和科技的进步,电路元件在各行得到广泛的应用,其中热敏电阻就是其中之一,热敏电阻的阻值会随温度的改变而改变。如图甲是用热敏电阻测量环境温度的电路,电路中电流表的量程为 0∼0.02 A,滑动变阻器 R 的铭牌上标有“150 Ω 0.3 A”字样。Rt 为热敏电阻,其阻值随环境温度变化关系如图乙所示,电源电压保持不变。请完成下列小题:
(1) 将此电路放入温度为 20∘C 的环境中,闭合开关 S,调节滑片 P,使滑动变阻器接入电路的电阻 R=100 Ω,此时电流表的读数为 0.01 A,求电源电压;
(2) 若环境温度为 40∘C 时,要保证整个电路元件的安全,求滑动变阻器接入电路中的最小阻值;
(3) 此电路能测量的最高环境温度为多少?
37. 请你根据下图回答问题。
(1) 如图 1 所示是四冲程汽油机工作示意图,其中压缩冲程是把 能转化为 能。
(2) 如图 2 甲、乙所示,是我们课堂演示的两个实验,与压缩冲程原理相同的是 。
(3) 生活中常用的热水器,当注入一定量的热水后,立即塞上软木塞,有时软木塞会跳起来,这一过程瓶内气体通过 改变了内能。
38. 甲、乙两地相距 40 km,在甲、乙两地之间沿直线架设了两条输电线,已知每条输电线每千米的电阻为 0.2 Ω。现输电线在某处发生了短路,为确定短路位置,抢修员进行了如下操作:在甲地利用电源(电压恒为 6 V)、定值电阻 R0(阻值为 20 Ω)、电压表(量程为 0∼3 V)以及开关等与输电线组成了一个检测电路(如图所示):闭合开关后,电压表示数为 2 V:解答如下问题:
(1) 根据题意判定电压表测 的电压;
(2) 计算出短路位置离甲地的距甲 km。
答案
1. 【答案】C
【解析】A、比热容是物质的一种特性,一桶水和一杯水相比,质量不同,但比热容相同,故A错误;
B、 −5∘C 的冰块放在 0∘C 的冰箱中通过热传递温度能够到达熔点 0∘C,但是此时冰和周围温度相同,由于冰不能继续吸热,因此不会熔化,故B错误;
C、一切物质的分子总在不停的做无规则运动,所有的物体都具有内能,故C正确;
D、因为锯木头时,锯条与木头之间相互摩擦做功,机械能转化为木头和锯条的内能,内能增大、温度升高,故D错误。
【知识点】内能
2. 【答案】C
【解析】由图象可知:质量和初温都相同的 A 、 B 两物,在加热时间相同即吸收的热量一定时,A 的温度变化值大;
根据 Q吸=cmΔt,在吸收热量一定时,A 的温度变化值大,所以 A 的比热容就小,即 c1
3. 【答案】B
【解析】塞子冲出时,是试管内气体的内能转化为塞子增加的机械能,与内燃机的做功冲程能量转化相同,故A错误;
图乙所示,小孩从滑梯上面滑下时,质量不变,速度变快,动能变大,同时高度减小,故重力势能减小,所以是将重力势能转化为动能的过程,故B正确;
图丙所示,搓手的过程是通过做功的方式改变内能,故C错误;
图丁所示,酒精灯在使用过程中,酒精的质量减小,但热值不变,故D错误。
【知识点】机械能及其转化
4. 【答案】A
【解析】A、干净的塑料梳子和头发摩擦,头发和梳子摩擦后带异种电荷互相吸引,故A符合题意;
B、同种电荷排斥是电荷间的相互作用规律,不是产生电的过程,故B不符合题意;
C、电源是提供电能的装置,不是摩擦起电,故C不符合题意;
D、风力发电是产生电能的过程,不是带上电的过程,故D不符合题意。
【知识点】摩擦起电
5. 【答案】D
【解析】两个物体相互吸引时,两个物体可带异种电荷或:一个带电,另一个不带电.
毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,则通草球可能带正电,也可能不带电.
【知识点】两种电荷
6. 【答案】D
【解析】AD、金属导体是靠自由电子(负电荷)的定向移动来导电的,故A错、D正确;
B、绝缘体不易导电,是因为绝缘体内几乎没有可以自由移动的电荷存在,故B错;
C、酸碱盐的水溶液中有正负离子,也是能自由移动的电荷,故C错。
【知识点】导体和绝缘体
7. 【答案】D
【解析】A、当电压一定时,电阻越大,电流越小,因缺少“当电压一定时”这一条件,则A选项说法不完整,故A错;
BD、当电阻一定时,电压越大,电流越大,因缺少“当电阻一定时”这一条件,则B选项说法不完整,故B错、D正确;
C、电阻是导体本身所具有的一种性质,与通过它的电流、它两端的电压无关,电压为零,电阻不为零,故C错误。
【知识点】欧姆定律
8. 【答案】B
【解析】分析实物图可知,电流从正极出发,经电流表、灯泡 L1 、开关、灯泡 L2 回负极,电压表并联在 L1 两端,B图与实物图符合;
A图两灯泡并联,与实物图不符合,
C图电压表并联在 L2 两端了,与实物图不符合;
D图电压表并联在电源两端了,与实物图不符合。
【知识点】电路图
9. 【答案】D
【解析】由图示电路图可知,两电阻串联接入电路,电流表测电路电流,
油量减少时,滑动变阻器滑片向上移动,滑动变阻器接入电路的阻值变大,
电路总电阻变大,电源电压不变,由欧姆定律可知,电路电流减小,电流表示数减小,故AB错误;
油量越多,滑动变阻器滑片向下移动,滑动变阻器接入电路的阻值减小,电路总电阻减小,
电源电压不变,由欧姆定律可知,电路电流变大,电流表示数变大,故C错误,D正确。
【知识点】变阻器的应用
10. 【答案】A
【解析】导线的电阻为 R,剪去一半,剩余一半导线的长度为 0.5 m,则电阻为 R2;
再拉长到 1 m 后,横截面积变为 R2,长度变为 2 倍,所以电阻为 R2×4=2R;所以它的电阻大于 R。
【知识点】影响电阻大小的因素
11. 【答案】A
【解析】由电路图可知,R1 与 R2 串联,电压表 V1 测 R1 两端的电压,V2 测 R2 两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)当滑动变阻器接入电路中的电阻为 0 时,电路中的电流最大,R1 两端的电压最大,R2 两端的电压为 0,由图象可知,A 为滑动变阻器 R2 的 U−I 关系图象,B 为电阻 R1 的 U−I 图象,故A错误;
(2)当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,由 U−I 图象可知,电路中的最小电流 I=0.2 A,R1 两端的电压 U1=4 V,R2 两端的电压 U2=14 V,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,电源电压:U=U1+U2=14 V+4 V=18 V,故B正确;
由 I=UR 可得,定值电阻 R1 的阻值和滑动变阻器的最大阻值:
R1=U1I=4 V0.2 A=20 Ω,R2=U2I=14 V0.2 A=70 Ω,
故CD正确。故选:A。
【知识点】欧姆定律在串联电路中的应用
12. 【答案】C
【解析】频率为 50 Hz 的交变电流,周期 T=0.02 s,一个周期内电流方向改变 2 次,所以在 1 s 时间内电流方向改变 100 次,故A正确;
同时使用的用电器总功率 P=UI=220 V×10 A=2200 W,故B正确,
电表的转盘在 10 分钟内消耗的电能 W=12500 kW⋅h×25=0.01 kW⋅h,
该灯泡的电功率 P=Wt=0.01 kW⋅h1060 h=0.06 kW=60 W,故C错误;
灯泡甲的电阻为:R甲=U甲2P甲=(220 V)215 W≈3227 Ω,
灯泡 L乙 的电阻为:R乙=U乙2P乙=(220 V)240 W=1210 Ω,所以 R1>R2;
因为两灯串联中电路中,电流相等,根据 P=I2R 可知,实际功率与电阻成正比,所以 P实甲>P实乙,即 L甲 消耗的功率大。
因为灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,
所以甲灯最亮,故D正确。
【知识点】电功率的计算
13. 【答案】A
【解析】A、电暖器工作时,消耗的电能转化为内能,是利用了电流的热效应,故A正确;
B、洗衣机工作时,消耗的电能主要转化为机械能,不是利用电流的热效应,故B错;
C、电风扇工作时,消耗的电能主要转化为机械能,不是利用电流的热效应,故C错;
D、电视机工作时,消耗的电能主要转化为光能、声能,不是利用电流的热效应,故D错。
【知识点】电流的热效应
14. 【答案】C
【解析】灯 L 接到电压为 U 的电路上时,根据 P=U2R 可得灯泡功率 PL=U2RL,
即:36 W=U2RL ⋯⋯①
串联电阻后灯泡功率为:PʹL=Uʹ2RL,
25 W=Uʹ2RL ⋯⋯②
①÷② 得:UUʹ=65 .
即 Uʹ=56U,
由串联电路的特点知 R 上的电压为 UR=U−56U=16U,
由 P=UI 得:PR=16UI,
PLʹ=56UI=25 W,
所以 PR=15PLʹ=15×25 W=5 W .所以ABD错误,C正确.
【知识点】串联电路的电压规律、电功率的计算
15. 【答案】B
【解析】(1)因为串联电路电阻越串越大、大于任何一个分电阻,
所以根据 I=UR 可知,两灯泡串联接到 12 V 的电源上时,灯的电压小于额定电压,所以两灯泡均不能正常发光,故C不正确;
因为 R=U2P,且两灯泡的额定电压相等,L1 灯泡的额定功率大于 L2 的额定功率,
所以 L1 灯泡的电阻小于 L2 的电阻,
因为串联电路各处的电流相等,
所以根据 P=I2R 可知,L2 灯泡的实际功率大、灯较亮,故A不正确、B正确;
(2)因为 I=PU,
所以两灯泡正常发光时的电流不相等,
因为串联电路各处的电流相等,
所以把电源电压提高到 24 V 时,两灯泡不可能都正常发光,故D不正确。
【知识点】小灯泡亮暗与实际功率的关系、电功率的计算
16. 【答案】D
【解析】(1)由图象可知,甲对应的电流与电压成正比,而乙对应的电流与电压不成正比,根据欧姆定律可知甲电阻的阻值不变,乙电阻的阻值变化,故A错误;
(2)由图象可知,当乙两端电压为 2 V 时,通过乙的电流为 0.2 A,
由 I=UR 可得,R乙=U乙I乙=2 V0.2 A=10 Ω,故B错误;
(3)甲、乙串联在电路中,当电源电压为 3 V 时,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,且总电压等于各分电压之和,
所以,由图象可知,当电路中的电路 I=0.2 A,U甲=1 V,U乙=2 V 时符合,
由 P=UI 可得,甲乙消耗的功率之比:
P甲P乙=U甲IU乙I=U甲U乙=1 V2 V=12,故C错误;
(4)甲、乙并联在电路中,当电源电压为 2 V 时,
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,两电阻两端的电压 U甲ʹ=U乙=U=2 V,
由图象可知,通过它们的电流分别为 I甲=0.4 A,I乙=0.2 A,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,干路电流:
Iʹ=I甲+I乙=0.4 A+0.2 A=0.6 A,
电路的总功率:
P=UIʹ=2 V×0.6 A=1.2 W,故D正确。
故选:D。
【知识点】并联电路中电流的规律、并联电路的电压规律、电功率的计算
17. 【答案】B
【解析】由电路图可知,灯泡 L 与滑动变阻器 R 串联,电压表测变阻器 R 两端的电压,电流表测电路中的电流;
A、灯泡正常发光时的电压 UL=6 V,
因为串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,灯泡 L 正常发光时,电压表的示数:UR=U−UL=10 V−6 V=4 V,故A错误;
B、由图象可知,当 I=0.4 A 时,UʹL=1 V,
由串联电路电压规律可知,此时电压表的示数:UʹR=U−UʹL=10 V−1 V=9 V。故B正确;
C、灯泡的电阻随温度的升高而增大,即灯泡两端的电压越大时,灯泡的实际功率越大,灯丝温度越高,灯泡的电阻越大;
在图示的电路中,电压表的示数越大(变阻器两端的电压越大),则灯泡两端的电压越小,灯泡的电阻越小,所以,灯泡 L 的电阻值随电压表的示数的增大而减小,故C错误;
D、由图象可知,当灯泡正常发光(UL=6 V)时,电路中的电流为 1 A>0.6 A(即超过了电流表的量程),所以电路中的最大电流为 Imax=0.6 A;
则电路消耗的最大电功率:Pmax=UImax=10 V×0.6 A=6 W。故D错误。
【知识点】串联电路的电压规律
18. 【答案】B
【解析】A、由图可知,两阻值不同的电阻丝串联,通过电阻丝的电流相同,即左边容器电阻丝中的电流等于右边容器电阻丝中的电流,故A错误;
B、据实验装置可知,电流通过导体产生热量使容器中的空气受热膨胀,从而导致 U 型管中的液面会发生变化,虽然产生热量的多少不能直接观察,但可以通过 U 型管液面高度差的变化来反映,故B正确;
C、由图可知,两阻值不同的电阻丝串联,通过电阻丝的电流与通电时间相等而电阻阻值不同,此装置可以探究:电流产生的热量与电阻的关系,故需要保持的是两个电阻丝两端电流相等,故C错误;
D、两电阻丝串联,电流相同,根据 Q=I2Rt 可知,由于图中右边容器的电阻丝阻值较大,在相同时间内,电流在右容器中产生的热量较多,B 管液面上升得高,故D错误。
【知识点】实验:探究电热与电流、电阻的关系
19. 【答案】A
【解析】电动机消耗的电能:
W=UIt=380 V×10 A×1 s=3800 J;
产生的热量 Q=I2Rt=(10 A)2×2 Ω×1 s=200 J
【知识点】焦耳定律、电功的计算
20. 【答案】A
【解析】电动机中消耗的总功率由 P=UI 得:
P1=UI=110 V×5 A=550(W)
电机输出的机械功率等于物体克服重力做功的功率:
P2=mgv=500 N×0.9 m/s=450(W)
由能量守恒得电机热功率等于总功率与输入功率的差:
P3=P1−P2=550 W−450 W=100(W)
由焦耳定律知电机的发热功率为:P3=I2R
则:R=P3I2=4(Ω)
即电动机的电阻为 4 Ω,
故选:A。
【知识点】功率的计算、电功率的计算
21. 【答案】B
【解析】由电路图可知,图中所示两盏灯是并联,故A错误;
根据 P=UI 得,电流 I=PU,LED 灯的功率比白炽灯的功率小,在并联电路中电压是相等的,所以通过 LED 灯的电流小,故B正确;
LED 灯的功率比白炽灯的功率小,由同一个开关控制,通电时间相同,根据 W=Pt 得,LED 灯比白炽灯消耗的电能少,故C错误;
白炽灯和节能灯工作时将电能转化为光能和内能,白炽灯功率大,但电能转化为光能的效率低;节能灯功率小,但转化为光能的效率高;白炽灯不一定比 LED 灯亮,故D错误。
【知识点】并联电路的电压规律、电功率的计算
22. 【答案】D
【解析】开关闭合后,电灯不亮,电流表无示数,说明电路出现断路现象;
用电压表检测时,发现 a 、 d 间电压不为零,说明电源完好;a 、 c 间的电压不为零,说明电流表和灯泡间有断路;b 、 c 间的电压为零,说明电流表没有断路,因此是灯泡出现断路现象。故是灯泡灯丝断了或灯座接触不良。故D正确,ABC错误。
【知识点】通路、断路和短路、电压的测量
23. 【答案】D
【解析】家庭电路的用电器都是并联的,同时工作的用电器越多,总电阻越并越小,故A正确;
在电流和通电时间相同的情况下,由 Q=I2Rt,由导体的电阻越大,产生的热量越多,因电炉丝的电阻大,所以产生的热量多,故B正确;
灯泡的亮度取决于实际功率,所以C正确;
电路中电流过大时空气开关会跳闸,用电器总功率过大也是家庭电路中电流过大的原因,故D错误。故选:D。
【知识点】家用电器的总功率对家庭电路的影响、短路对家庭电路的影响
24. 【答案】A
【解析】电视和台灯是并联的,说法正确;
各个小彩灯之间是串联的,说法错误;
开关和灯泡是串联的,说法错误;
插座和插座是并联的,说法错误。
故选:A。
【知识点】串联与并联的识别
25. 【答案】C
【解析】插座处发生短路,会使保险丝熔断,故A错误;
插座处断路,则三盏灯都会发光,故B错误;
试电笔能亮,说明火线上有电,而零线上本该不亮,但也亮了,说明是进户线的零线开路了,故C正确;
因各灯并联,互不影响,某个电灯的灯丝烧断了,其它灯仍还亮,故D错误;
故选:C。
【知识点】通路、断路和短路、试电笔
26. 【答案】C
【解析】若是插座处原来有短路,则在没有插入台灯之前,保险丝被熔断,故A错误;
若是台灯的插头处有短路,则在台灯插头插入插座时,电路就会出现短路,而不会等到闭合台灯开关时才出现,故B错误;
若是台灯灯座处有短路,则在台灯插头插入插座,闭合开关时,电路就会出现短路,故C正确;
若是台灯开关处有短路,则无论开关闭合还是断开,灯泡都会发光,也就是说开关失去了控制灯泡通断的作用,电路并不会出现短路,故D错误。
【知识点】通路、断路和短路
27. 【答案】A
【解析】根据图示的螺线管线圈的绕向和螺线管中电流的方向,利用安培定则可以确定螺线管的 A 端为 S 极,B 端为 N 极。
在地磁场的作用下,螺线管将会发生转动,最后静止时,螺线管的 N 极(B 端)指向北,螺线管的 S 极(A 端)指向南。
故选:A。
【知识点】地磁场、安培定则
28. 【答案】A
【解析】因为滑片由上向下滑动的过程中,滑动变阻器接入电路的电阻变大,根据欧姆定律可知,电路中的电流变小,通电螺线管的磁性减弱;根据安培定则可得,螺线管的上端为 N 极,下端为 S 极,又因为同名磁极相互排斥,所以螺线管对磁铁的排斥力减小,弹簧的长度变长。故选:A。
【知识点】安培定则、磁极、电磁铁的磁性
29. 【答案】B
【解析】由图可知 S 闭合时,电磁铁有磁性,被控制电路也闭合灯泡发光,S 断开时电磁铁无磁性,被控制电路断路灯泡不发光,故A不符合题意;
由图可知 S 闭合时,电磁铁有磁性,被控制电路断路灯泡不发光,S 断开时电磁铁无磁性,被控制电路闭合灯泡发光,故B符合题意;
由图可知 S 闭合还是断开时,被控制电路的灯泡始终发光,故C不符合题意;
由图可知 S 闭合还是断开时,被控制电路的灯泡始终发光,故D不符合题意。
故选:B。
【知识点】电路的设计、电磁继电器
30. 【答案】D
【解析】图甲是奥斯特实验,通电后小磁针偏转,说明了通电导线周围存在磁场;所以A说法错误,不符合题意。图乙是电磁感应实验,根据此原理可以制成发电机;所以B说法错误,不符合题意。
图丙是磁场对电流的作用实验,通电后通电导体在磁场中受到力的作用而运动;所以C说法错误,不符合题意。
图丁是动感线圈式话筒,当人对话筒说话时,引起膜片的振动,膜片的振动会引起线圈的运动,切割永磁铁的磁感线而产生相对应的变化的电流,从而在扬声器产生与说话者相同的声音。动圈式话筒是根据电磁感应原理工作的;所以D说法正确,符合题意。
故选:D。
【知识点】电磁感应、动圈式话筒
31. 【答案】
【解析】首先辨别上面三根线地线、火线、零线。
(1)灯泡接法: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,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。
【知识点】家庭电路的连接
32. 【答案】
【解析】(1)闭合开关 S,条形磁体因受磁力向左运动,说明条形磁体受到了一个向左的排斥力,已知条形磁体左端为 N 极、右端为 S 极,根据同名磁极相互排斥可确定通电螺线管的左端是 S 极、右端为 N 极;
(2)根据安培定则,大拇指指向通电螺线管的 N 极,则电流从电磁铁左侧流入,所以电源的左端为正极。
【知识点】安培定则、磁极
33. 【答案】
(1) 58
(2) 小于
(3) 正确;甲乙吸收相同的热量,升高相同的温度,由于甲的质量小于乙的质量,根据 c=QmΔt 可知,甲的比热容大于乙的比热容
【解析】
(1) 由图可知,温度计的分度值为 1∘C,示数为 58∘C;
(2) 由图可知,物体从 30 s 到 35 s 时,一直吸收热量,温度升高,内能变大,即甲液体第 30 s 的内能小于第 35 s 的内能;
(3) 由图可知,在 0∼60 s 内,甲乙变化图象是重合的,即甲乙吸收相同的热量,升高相同的温度,由于甲的质量小于乙的质量,根据 c=QmΔt 可知,甲的比热容大于乙的比热容,故小明的说法是正确的。
【知识点】实验:比较不同物质吸热的情况
34. 【答案】
(1) 0.2;12.5
(2) 滑动变阻器接入电路的阻值太大或电源电压太低
(3) D
【解析】
(1) 当小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为 0.02 A,此时电流表的示数为 0.2 A,由欧姆定律,小灯泡的电阻为:R=UI=2.5 V0.2 A=12.5 Ω。
(2) 若闭合开关,电流表和电压表的指针都发生偏转,说明电路为通路,而小灯泡不亮,则说明电路中的电流过小,由欧姆定律,故其可能原因是:滑动变阻器接入电路的阻值太大(或电源电压太低)。
(3) A、 S 断开时,两电阻串联,电压表测待测电阻的电压;S 闭合时,R0 短路,电压表则电压电压,根据串联电路电压的规律,可得出第 1 次操作中定值电阻的电压,由欧姆定律可求电路中的电阻,从而得出待测电阻的大小,可求待测电阻大小;
B、 S 断开时,电流表测通过定值电阻的电流,由欧姆定律,可求出电源电压;S 闭合时,电流表测并联电路的电流,根据并联电路各支路互不影响,两电阻并联时,通过定值电阻的电流大小不变,故根据并联电路电流的规律,可知通过待则电阻的电流,由欧姆定律可求待测电阻大小;
C、 S 断开时,两电阻串联,电流表测电路中的电流,根据电阻的串联和欧姆定律可得电源电压的表达式;S 闭合时,为 R0 的简单电路,电流表测通过其的电流,由欧姆定律可得电源电压的表达式,根据电源电压不变更方向可求待测电阻,可求待测电阻大小;
D、无论开关断开与闭合,电压表都测电源电压,不能测量待测电阻的大小。
故选D。
【知识点】欧姆定律的计算、电流的测量、实验:伏安法测电阻、欧姆定律在并联电路中的应用、单安法测电阻、单伏法测电阻、欧姆定律在串联电路中的应用
35. 【答案】
(1) S;2200
(2) 8 min
【解析】
(1) 由图知,当图中只有开关 S 闭合时,电路为 R1 的简单电路,此时电路的电阻大于并联的总电阻,根据 P=U2R 可知,电热水壶的功率较小,电热水壶处于保温状态,由 P=U2R 可得,电阻 R1 的阻值:R1=U2P保温=(220 V)222 W=2200 Ω。
(2) 将 20∘C 的 2 kg 水,加热至沸腾,水吸收的热量:Q吸=cmΔt=4.2×103 J/(kg⋅∘C)×2 kg×(100∘C−20∘C)=6.72×105 J;不考虑热量损失,则消耗的电能 W=Q=6.72×105 J,由 P=Wt 可得,电热水壶正常工作需要的时间:t=WP加热=6.72×105 J1400 W=480 s=8 min。
【知识点】电功率的计算、热量的计算、电阻的并联
36. 【答案】
(1) 5 V
(2) 50 Ω
(3) 50∘C
【解析】
(1) 由图示电路图可知,滑动变阻器与热敏电阻串联,电流表测电路电流,
由图乙所示图象可知,温度为 20∘C 时,热敏电阻阻值为 400 Ω,
由 I=UR 可知,电源电压:U=I(Rt+R)=0.01 A×(400 Ω+100 Ω)=5 V;
(2) 由图乙所示图象可知,温度为 40∘C 时,热敏电阻阻值为 200 Ω,电路最大电流为 0.02 A;
由 I=UR 可知,电路最小电阻:R最小=UImax=5 V0.02 A=250 Ω,
根据串联电路总电阻等于各电阻之和可知:
滑动变阻器的最小阻值:R滑最小=R最小−Rʹt=250 Ω−200 Ω=50 Ω;
(3) 热敏电阻阻值越小,环境温度最高,电路电流最大为 0.02 A 时,由 I=UR 可知,
R总=UImaxʹ=5 V0.02 A=250 Ω,
根据串联电路总电阻等于各电阻之和可知:
Rt小=R总−R滑最大=250 Ω−150 Ω=100 Ω,
由图乙可知其工作的最高环境温度 50∘C。
【知识点】电阻的串联、欧姆定律在串联电路中的应用
37. 【答案】
(1) 机械;内
(2) 甲
(3) 做功
【解析】
(1) 压缩冲程是把机械能转化为内能的过程。
(2) 甲图是用力将活塞压下,活塞对空气做功,空气的内能增大,温度升高,达到了棉花的着火点,棉花就会燃烧。是通过对物体做功来增大物体内能的,即是将机械能转化为内能的过程。乙图对试管中的水加热,加快水的蒸发,使试管中水的内能增大,体积膨胀,对外做功,使塞子飞出去,内能转化为塞子的机械能。因此与压缩冲程原理相同的是甲实验。
(3) 瓶内气体膨胀对外做功,内能减小,这一过程瓶内气体是通过做功的方式来改变物体内能的。
【知识点】能量的转化、四冲程汽油机工作过程、改变物体内能的两种方式
38. 【答案】
(1) 电线
(2) 25
【解析】
(1) 由图知,电压表与导线并联,电压表应测导线的总电压;
(2) 由题知,闭合开关后,电压表示数为 2 V,即 U线=2 V,
由串联电路的电压特点可得,电阻 R0 两端的电压:U0=U−U线=6 V−2 V=4 V,
因串联电路的电流处处相等,
则电路中的电流:
I=U0R0=4 V20 Ω=0.2 A,
R线=U线I=2 V0.2 A=10 Ω,
根据题意可得,甲地到短路位置两输电线的总长度:L=10 Ω0.2 Ω/km=50 km,
因两条输电线是并排架设的,
所以短路位置离甲地的距离:s=12L=12×50 km=25 km。
【知识点】影响电阻大小的因素、串联电路的电压规律、欧姆定律在串联电路中的应用、电压的测量
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