2020-2021学年湖南省益阳市南县九年级(上)期末物理试卷
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2020-2021学年湖南省益阳市南县九年级(上)期末物理试卷
1. 如图所示的装置,烧瓶内盛有少量水,给瓶内打气,当瓶塞跳起时,可以看到瓶内出现白雾,在这个现象中,下列说中不正确的是( )
A. 白雾是水蒸气液化现象
B. 气体膨胀对外做功,气体的温度增加
C. 瓶塞跳起瞬间,瓶塞的机械能增加
D. 这个过程是通过做功的方式改变气体的内能
2. 用如图电路探究“影响电阻大小的因素”实验时,如图中铜丝和镍铬合金丝的粗细相同且都有绝缘皮,下列说法中正确的是( )
A. 该电路探究导体的电阻大小与导体横截面积的关系
B. 该电路中小灯泡越亮代表电路中的电阻越大
C. 该电路探究导体的电阻大小与导体材料的关系
D. 该电路探究导体的电阻大小与导体长度的关系
3. 如图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,滑动变阻器的滑片跟滑杆连接,滑杆可以绕固定轴O转动,另一端固定着一个浮子。电路中的电流表上面一定的示数便对应着油面的一定高度,把电流表刻度盘改为相应的测量体积数,就可以直接读出油箱中的油量。下列说法正确的是( )
A. 图中的电流表可以换成电压表,同样可以测量油箱中的油量
B. 油量的零刻线对应电流表零刻线的位置
C. 当油箱内油面下降时,电流表示数会变小
D. 当油箱内油面上升时,滑动变阻器接入的电阻会变大
4. 一支向高空瞄准的步枪,扣动扳机后射出一颗子弹,子弹没有击中目标,最后下落陷在土地中,关于此过程中的能量转化中说法不正确是( )
A. 火药的化学能转化为燃气的内能
B. 燃气的内能转化为子弹的机械能
C. 空中上升时,子弹的机械能会不断增加
D. 子弹下落时最后转化为空气和土地的内能
5. 近年来,我县青树嘴镇全面推进大通湖水环境治理工作,以美丽河湖滋养翠蔓青树,擦亮生态文明优势,绘就了“水美家乡”的绿色画卷。居民们介绍:“没整治之前,河道又黑又臭”原来“很远能闻到臭气”,这是因为( )
A. 分子在不停地做无规则运动 B. 分子的体积是非常小的
C. 分子之间存在力的作用 D. 分子之间存在空隙
6. 关于生活中的一些电路连接,下列判断不正确的是( )
A. 教室里的日光灯与控制它的开关是串联的
B. 道路两旁的路灯,晚上同时亮,早上同时灭,但它们还是并联的
C. 家里的电视与电饭煲在使用时互不影响,所以它们是并联的
D. 只有在光线不足且有人走动发出声音时,居民楼楼道里的自动控制灯才会发光,故使用的声控开关和光控开关有可能是并联的
7. 酸甜多汁的水果不仅可以为我们的身体提供能量,还可以发电呢!如图所示,几只水果提供的电力足以点亮一排发光二极管!关于这个电路说法正确的是( )
A. 水果电池将化学能转化成内能
B. 水果的作用是给电路提供电压
C. 水果在这里扮演了“用电器”的角色
D. 此时电路中的发光二极管即为电源
8. 以下几种常见的家用电器,正常工作时的功率最接近5W的是( )
A. 电饭锅 B. 家里用的空调
C. 学习桌上的照明LED台灯 D. 学生用电子计算器
9. 一位电视台记者在讲到某工厂上半年共节电5000kW⋅h的时候,手举一只理发用电吹风机说:“我这只电吹风是500瓦的,也就是0.5千瓦。这个厂节省的电力可以开动10000个这样的电吹风。“这位记者混淆的两个概念是( )
A. 电能和电功率 B. 电功率和电流 C. 电压和电流 D. 电能和电量
10. 下列日常生活现象符合安全用电原则的是( )
A. 在手机充电过程中接打电话
B. 不能在高压线附近操控放飞的无人机
C. 家庭空气开关跳闸后立即手动复位
D. 在未断开电源的情况下更换灯泡
11. 假如你是一名航天员,驾驶飞船登上月球,想探测月球表面附近是否有磁场,下列工具中最理想的是( )
A. 灵敏电流表 B. 灵敏电压表 C. 灵敏指南针 D. 灵敏温度计
12. 今年小科家造了新房,电工师傅安装完成家庭电路,部分线路如图。检测时,首先只闭合开关S,发现灯不亮,她用测电笔插进插座的两孔,氖管均发光。造成这一现象的原因可能是( )
A. 插座发生短路 B. 进户的火线断路
C. cd间断路 D. ab间断路
13. 如图所示的四个电磁实验中,能够说明电动机工作原理的实验是( )
A. B.
C. D.
14. 巨磁电阻(GMR)效应是指某些材料的电阻在磁场中随磁场的增强而急剧减小的现象。如图是说明巨磁电阻特性原理的示意图,图中的GMR是巨磁电阻,以下操作都在保证电路安全的条件下完成。闭合开关S1、S2,则( )
A. 电磁铁A端是N极
B. 向左滑动滑片P,指示灯会变亮
C. 向右滑动滑片P,GMR两端的电压减小
D. 应用图中的电磁铁原理做成了发电机
15. 如图甲所示的电路中,电源电压恒定不变,电流表的量程为0∼0.6A,R1=235Ω,电灯的额定电压为6V,图乙是电灯的电流与电压关系的图像。当开关S闭合,S1、S2断开,滑动变阻器的滑片在最右端时,电流表的示数为0.3A;当滑动变阻器阻值的一半接入电路时,电灯正常发光,下列说法中不正确的是( )
A. 滑动变阻器的最大阻值为70Ω
B. 电源电压为23.5V
C. 当S、S1和S2均闭合时,为了保证电路安全,变阻器R2消耗的最大功率是14.1W
D. 当S闭合,S1、S2断开时,为了保护电路,滑动变阻器接入电路的最小阻值为35Ω
16. 小华同学根据图甲所示的实物图,在闭合开关后,两个电流表的示数如图乙、丙所示,则电流表A1的示数是______ A,通过小灯泡L2的电流是______ A。
17. 有一种这样的小型电风扇的电路图如图所示,在图中R1为10Ω,R为最大阻值50Ω的滑动变阻器,电源两端电压为6V不变,开关S闭合后,电路中的最小电流为______ A,当滑动变阻器接入20Ω时,R1两端的电压为______ V。
18. 我国家庭电路的电压是______ V,远远超过人体的安全电压。CCTV“广而告之”栏目曾播放过一段公益广告(如图),图中通过插座接入电路的用电器同时工作时,很有可能烧断保险丝,这说明电路中电流过大的原因之一是______ 。
19. 图中的动圈式话筒能把声信号转变成电信号,利用的原理是______ 。悬浮列车的基本原理是:利用同名磁极相互______ (选填“吸引”或“排斥”),将磁悬浮列车从轨道上微微托起,使接触面分离。
20. 如图所示,电源电压保持12V不变,电阻R1=100Ω,只闭合开关S1,将滑动变阻器滑片R2的滑片P移到中点时,电流表示数为0.2A,小灯泡L的实际功率为2W;电流表的量程为0∼0.6A,电压表的量程为0∼3V。(不考虑温度对灯丝电阻的影响)求:
(1)小灯泡的电阻是______ Ω;
(2)在保证电路安全的条件下,电路消耗的最小功率是______ W。
21. 为研究不同物质的吸热能力,某实验小组用两个完全相同的酒精灯,分别给质量和初温都相同的甲、乙两种液体同时加热,分别记录加热时间和升高的温度,根据记录的数据作出了两种液体的温度随时间变化的图像,如图甲所示。
(1)根据图像,某同学认为:“加热相同的时间时,乙升高的温度高一些,这说明乙吸收的热量多一些。”这位同学的判断是否正确?______ (选填“正确”或“不正确”或“不确定”);
(2)如果已知乙的比热容是2×103J/(kg⋅℃),则甲的比热容是______ J/(kg⋅℃);
(3)聪明的小华同学还设计一个估测薯片的热值的实验装置,先测出薯片的质量后,再将薯片作为燃料放在燃烧皿中充分燃烧后,烧杯中水温升高,根据所学的热学公式计算,算出薯片的热值比实际值小得多,原因是:______ 。
22. 小明等三人实验小组用如图所示的电路来探究并联电路中电流的关系,其实验过程如下:
(1)把电流表分别接入到电路中的A、B、C处,将第一次测出的电流填入下表:
A处的电流IA
B处的电流IB
C处的电流IC
第一次测量
0.1
0.12
0.22
第二次测量
0.2
0.24
0.44
第三次测量
0.25
0.3
0.55
(2)为了防止个别偶然因素的影响,他们采用了以下两种方法之一来重复实验,完成了第二次和第三次测量。
方法一:改变电源电压
方法二:更换其中一条支路中的灯泡(规格不同)
请你根据他们的实验步骤和有关数据回答下列问题。
在拆接电路时,开关必须______ 。
上面设计的表格中存在的不足之处是______ 。
表格补充完整后,通过对上面数据的分析可知:后面两次实验是采用方法______ 来进行的,实验的结论:并联电路中干路的电流等于______ 。
23. 某学校实验小组在“探究通过导体的电流与电阻的关系”时,他们用如图所示的电路进行实验。
(1)他们在连接电路的过程中,开关应该______ ;
(2)闭合开关后,他们发现电流表有示数,电压表示数却为0,故障原因可能是R ______ ;
(3)某次实验中,可供选择的定值电阻分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。实验中电阻R两端的电压始终保持2V不变,当电源电压调到6V时,为了能将这五个电阻完成所有实验,则滑动变阻器的最大阻值不能小于______ Ω。
24. 小娟利用如图甲所示的器材测量小灯泡的电功率,已知小灯泡的额定电压。
(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应调到最______ 端。
(2)根据测得的数据小娟绘制了小灯泡的电流随电压变化的图像(如图乙所示)。由图像可知,小灯泡正常工作时的电功率是______ W,进一步分析图像可以发现小灯泡的电阻不断变化,这是因为灯丝的电阻与______ 有关。
(3)小娟的同桌丽丽认为不用电压表也可以测量小灯泡的额定功率,丽丽向老师要了一个阻值R2=5Ω的定值电阻,并设计了如图丙的理想电路图。请你帮她完成正确的操作过程:
①只闭合开关S和S2,调节滑动变阻器的滑片,使电流表示数为IR=0.5A。
②断开开关S2,闭合开关S和S1,保持滑动变阻器滑片位置不变,读出电流表示数为I。
③小灯泡的额定功率表达式为______ 。(用上述物理量的字母符号表示)。
25. 2020年4月8日,中国新疆塔里木盆地传来振奋人心的消息:人们新发现了储量达到2.28亿吨的石油。这一发现进一步证实了塔里木盆地下方富含石油[已知,按4.4×107J/kg计算],求:
(1)500g石油完全燃烧放出的热量多少J?
(2)若上小问中石油完全燃烧放出热量的21%被水吸收,可以使多少kg的水的温度从20℃升高到70℃?
26. 如图所示,电阻R1为10Ω,电源两端电压为15V且不变,电流表的量程最大为3A,开关S闭合后,求:
(1)当滑动变阻器R接入电路的电阻R2为30Ω时,求此时滑动变阻器的电流I2;
(2)当滑动变阻器R接入电路的电阻R3为20Ω时,求此时的R1消耗的电功率P1;
(3)在保证电路安全的情况下,R所能接入的最小电阻为R4。
27. 小华家买了一个家用电吹风,如图甲所示。其简化电路如图乙所示,主要技术参数如表。请解答下列问题:
型号
额定电压
质量
热风时总额定功率
冷风时额定功率
SHZ2010−624
220V
0.5kg
1100W
100W
(1)当电吹风吹冷风时,正常工作5min消耗的电能是多少?
(2)当选择开关旋至A、B处时,此时电路中的总电流是多大?
(3)某次在吹热风时,电路供电电压为198V,则电吹风中电热丝的实际电功率是多大?
答案和解析
1.【答案】B
【解析】解:A、烧瓶内出现的白雾是水蒸气液化形成的小水滴;故A正确;
B、瓶塞跳起的过程,气体对外做功,气体的内能减小,温度降低;故B错误;
C、瓶塞质量一定,跳起瞬间,瓶内气体对瓶塞做功,瓶塞速度增大,机械能增加;故C正确;
D、该实验过程是通过做功的方式改变气体的内能,故D正确。
故选:B。
(1)“白气”是小水滴,物质由气态变为液态称为液化,液化放热。
(2)对物体做功物体的内能增加,物体对外做功,物体的内能减少。
(3)瓶内气体膨胀做功,气体内能转化为瓶塞机械能。
(4)改变物体内能的两种方法:对物体做功、热传递。
了解做功与物体内能的改变,知道在瓶塞跳起时,是气体对外做功,自身内能减少,温度降低,是解答本题的关键。
2.【答案】C
【解析】解:
ACD、由图可知,两根电阻丝的长度相同、横截面积相同,材料不同,所以实验探究的是导体的电阻与材料的关系,故C正确,AD错误;
B、此实验中用灯泡亮度的大小反映电阻的大小,小灯泡越亮代表电路中的电阻越小,故B错误。
故选:C。
导体的电阻是导体本身的一种性质,影响电阻大小因素有:导体的材料、长度、横截面积和导体的温度;在实验中采用控制变量法进行判断电阻与哪个因素有关;电阻起阻碍电流大小的作用。
此题考查控制变量法在探究电阻大小因素中的应用以及电阻在电路中的作用,要掌握。
3.【答案】C
【解析】解:由电路图可知,R0与R串联,电流表测电路中的电流。
A、图中的电流表如果换成电压表,电压表串联在电路中,电压表测量电源电压,所以滑动变阻器的滑片无论如何滑动,电压表示数不变,
故不可以把图中的电流表换成电压表,故A错误;
BC、当油量下降时,滑动变阻器的滑片向上滑动,电路中阻值增大,电路中电流变小;
当油量为0时,滑动变阻器电阻最大,电路中电流最小,电流不为0,故B错误,C正确;
D、当油箱内油面上升时,滑动变阻器的滑片向下移动,滑动变阻器接入的电阻会变小,故D错误。
故选:C。
由电路图可知,R0与R串联,电流表测电路中的电流,分析油箱中油量变化时,要看滑动变阻器接入电路的电阻如何变化,电路总电阻如何变化,然后由欧姆定律判断电流表示数如何变化。
本题是利用所学知识解释油量表的原理,是一道力学和电学的综合题,学以致用,符合新课标的要求。
4.【答案】C
【解析】解:A、火药燃烧时将化学能转化成内能,故A正确。
B、燃气的内能推动子弹做功,即内能转化为子弹的机械能,故B正确。
C、子弹在上升的过程中需要克服摩擦阻力做功,一部分机械能会转化为内能,所以子弹的机械能会不断减小,故C错误。
D、子弹在下落的过程中,质量不变,速度变大,动能变大;高度变小,重力势能变小,重力势能转为动能;同时需要克服摩擦阻力做功,一部分机械能会转化为空气的内能;下落泥土中的过程中,克服摩擦做功,子弹的机械能转化为内能。故D正确。
故选:C。
影响动能大小的因素是质量和速度;质量越大,速度越大,动能越大;
影响重力势能大小的因素是质量和高度;质量越大,高度越高,重力势能越大;
克服摩擦做功,机械能转化为内能。
判断能量的转化,我们主要看它要消耗什么能量,得到什么能量,因为总是消耗的能量转化为得到的能量。
本题考查了能量的转化过程,应学会分析生活中的能量转化现象,难度不大,属于基础知识的考查。
5.【答案】A
【解析】解:
过去农村到处脏乱差,垃圾遍地,一到夏天,“很远能闻到臭气”,这是分子不停地做无规则运动的结果,属于扩散现象;故A正确,BCD错误。
故选:A。
扩散现象表明一切分子在永不停息地做无规则运动,温度越高,分子热运动越剧烈。
本题通过生活中的现象考查了学生对扩散现象的了解和掌握,要求学生能够学以致用。
6.【答案】D
【解析】解:
A、教室里的日光灯之间都是并联的,控制灯的开关与灯是串联的,故A正确;
B、道路两旁的路灯,晚上同时亮,早上同时灭,但如果一盏灯坏掉,不会影响其它路灯,所以各灯是并联的,故B正确;
C、家里的电视与电饭煲,使用时互不影响,所以它们是并联的,故C正确;
D、楼道里的声控开关和光控开关只有同时闭合时,电路才会接通,所以两个开关与灯是串联的,故D错误。
故选:D。
电流只有一条路径的则是串联电路,用电器只能同时工作,开关控制整个电路;有两条或两条以上路径的则是并联电路,用电器可以独立工作,干路开关控制整个电路,支路开关只控制其所在的支路。
此题主要考查了家庭电路中各用电器的连接形式以及开关作用的认识。一般情况,各用电器是并联的。
7.【答案】B
【解析】解:A、水果电池储存的是化学能,对外供电的过程中,将化学能转化为电能,故A错误;
BCD、电源是为电路提供电压的装置;水果是电源,为用电器即发光二极管提供了电压;二极管会消耗电能,属于用电器,故B正确,CD错误;
故选:B。
(1)水果电池对外供电的过程中,将化学能转化为电能;
(2)(3)(4)电源是为电路提供电压的装置;用电器会消耗电能。
本题借助水果电池考查电源及能量的转化,属于基础知识。
8.【答案】C
【解析】解:A、电饭锅正常工作时的功率约为500W,故A不符合题意;
B、空调的功率较大,工作时功率约为1000W,故B不符合题意;
C、LED台灯正常工作时的功率在5W左右,故C符合题意;
D、学生用的电子计算器的功率很小,约为1W,故D不符合题意。
故选:C。
所列选项中的电器,其功率有明显的大小区别;结合对常用电器的功率理解,分析所列选项的大致功率范围,找出与5W接近的电器就可。
本题主要考查学生对常用家用电器的功率的了解和掌握,这类题目要求学生注重生活中知识的积累,是中考的热点。。
9.【答案】A
【解析】解:某工厂上半年共节电5000kW⋅h,即节省的电能是5000kW⋅h;这只电吹风是500瓦的,500瓦是指电吹风的电功率,所以这个记者把电能和电功率混淆了。
故选:A。
电流做功的过程就是消耗电能的过程,电流做功越多,表示消耗的电能越多;电功率是指电流在单位时间内做功的多少,它是表示电流做功快慢的物理量。
本题考查了电功和电功率的意义,它们是两个不同的物理量,不能放在一起比较。
10.【答案】B
【解析】解:A、在手机充电过程中不能接打电话,以避免因辐射对人体造成的伤害,故A错误;
B.安全用电的原则:不接触低压带电体,不靠近高压带电体;不能在高压线附近操控放飞的无人机,否则会有触电的危险,故B正确;
C、空气开关跳闸后,应检查故障,检查完后再合上开关,故C错误;
D、需要更换灯泡时,从安全角度考虑,要先切断电源,再去更换灯泡,故D错误。
故选:B。
(1)手机在进行充电时上网或通话,此时的辐射非常大,会对人体造成损伤;
(2)安全用电的原则:不接触低压带电体,不靠近高压带电体;
(3)空气开关跳闸后,应检查故障,检查完后再合上开关;
(4)更换灯泡时,为了安全起见,要先切断电源。
本题考查的是日常生活中的一些安全用电常识,要求我们牢记安全用电常识,并在生活中加以运用,有一定的现实意义。
11.【答案】C
【解析】解:要探测月球表面附近是否有磁场,可以使用一个灵敏指南针,拨动灵敏指南针,静止时若南极指南(固定方向),北极指北(固定方向),就说明月球表面存在磁场,反之则说明月球表面没有磁场。
故选:C。
磁场的基本性质是对放入磁场中的磁体产生磁力的作用。
本题主要考查的是磁场的基本性质,是一道基础题。
12.【答案】C
【解析】解:闭合开关,灯泡不亮,说明可能是断路或短路,又因为保险丝完好,说明不是短路,应该是断路,用测电笔插进插座,两氖管均发光,插入插座的右孔氖管发光,说明插座是通路,与火线是相连的,所以故障是零线断路,即cd间断路。
故选:C。
试电笔接触插座的两个孔,氖管都发光,说明接触火线,找出通路部分,其它部分有可能是断路。
对于家庭电路故障问题,试电笔接触时,氖管发光的都是直接或间接接触火线,把这条通路找出来,断路在其它部分。
13.【答案】D
【解析】解:电动机的工作原理是:通电线圈在磁场中受到力的作用而转动。
A、是电磁感应的实验图,属于发电机的原理,故A不符合题意;
B、是奥斯特实验图,小磁针发生偏转说明通电导体周围有磁场,故B不符合题意;
C、是交流发动机的原理图,是根据电磁感应现象制成的,故C不符合题意;
D、电路中有电流,通电线圈或导体受到磁场力的作用发生运动,是电动机的工作原理,故D符合题意。
故选:D。
电动机的工作原理是:通电线圈在磁场中受到力的作用而转动。
本题涉及的内容有电流的磁效应、电动机的原理和发电机的原理。注意电磁感应和通电导体在磁场中受力运动的装置是不同的,前者外部没有电源,后者外部有电源。
14.【答案】B
【解析】解:
A、利用安培定则可知,右手握住螺线管,四指指向电流的方向,大拇指指向电磁铁的左端A为N极、右端B为S极,故A错误。
B、由图可知,滑动变阻器的滑片P向左滑动过程中接入电路中电阻变小,由I=UR可知,电路中的电流变大,此时电磁铁的磁性变强;
由右图可知,巨磁电阻和灯泡串联,因电阻在磁场中随磁场的增强而急剧减小,
所以,此时巨磁电阻的阻值会变小,电路中的总电阻变小,由I=UR可知,电路中的电流变大,通过灯泡的电流变大,因P=I2R、灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,所以,灯泡的实际功率变大,灯泡变亮,故B正确;
C、向右滑动滑片P,滑动变阻器接入电路的阻值变大,则电路的总电阻变大,由欧姆定律可知,电路电流减小,因此电磁铁磁性减弱,周围磁场减弱,GMB的阻值变大,根据串联电路的分压关系可知,GMR两端的电压增大,故C错误;
D、人们利用电磁感应现象制成了发电机,故D错误。
故选:B。
(1)利用安培定则判断电磁铁的磁极;
(2)向左滑动滑片P,滑动变阻器电阻减小,根据欧姆定律判定电流的变化;根据电流变化判定磁性的变化从而知道GMR的阻值的变化,根据电流变化判定灯泡亮度的变化;
(3)向右滑动滑片P,滑动变阻器接入电路的电阻增大,根据欧姆定律判定电流的变化;根据电流变化判定磁性的变化从而知道GMR的阻值的变化,根据串联电路的分压规律分析电压的变化;
(4)发电机的制作原理是电磁感应现象。
本题考查了电路的动态分析,涉及到电磁铁磁性与电流的关系和电功率公式的应用等,判读出巨磁电阻的变化是解题的关键。
15.【答案】C
【解析】解:(1)当开关S闭合,S1、S2断开,电灯L与R2串联,当滑动变阻器的滑片在最右端时,R2的阻值最大,此时电流表的示数为I1=0.3A,由乙图可知,此时灯泡的电压为2.5V,串联电路总电压等于各部分电压之和,根据串联电路的特点和欧姆定律可得,电源电压为:
U=I1R2+UL1=0.3A×R2+2.5V;
当滑动变阻器阻值的一半接入电路时,电灯正常发光。此时灯泡的电压UL=6V,由乙图可知,此时电路中的电流为IL=0.5A,此时通过电路的电流最大,滑动变阻器接入电路的阻值最小,根据串联电路的特点及欧姆定律可得,电源电压为:
U=IL×12R2+UL=0.5A×12R2+6V;
联合上面两式解得:
R2=70Ω;U=23.5V,
此时滑动变阻器接入电路的电阻R2′=12R=12×70Ω=35Ω,故ABD正确。
(2)当开关S、S1和S2均闭合时,电灯短路,R1与R2并联,电流表的量程为0∼0.6A,为保护电路,电路中的最大电流为0.6A,
根据并联电路的特点,经过R1的电流为:
I1′=UR1=23.5V235Ω=0.1A;
则通过滑动变阻器的电流为:;
则滑动变阻器消耗的最大功率:,故C错误。
故选:C。
(1)当开关S闭合,S1、S2断开,电灯L与R2串联,已知电流表的示数,由乙图可知此时灯泡的电压,根据串联电路的特点和欧姆定律,可得电源电压表达式;
当滑动变阻器阻值的一半接入电路时,电灯正常发光,可知此时灯泡的电压,由乙图可知此时电路中的电流,根据串联电路的特点及欧姆定律可得电源电压表达式,联合上面两式得出R2和电源电压,进一步求出滑动变阻器接入电路的最小阻值;
(2)当开关S、S1和S2均闭合时分析电路的连接,根据电流表的量程可知电路中的最大电流,根据并联电路的特点得出经过R1的电流,由并联电路电流的规律得出通过滑动变阻器的电流,根据P=UI可得变阻器R2消耗的最大功率。
本题考查串联、并联电路的规律及欧姆定律和电功率公式的运用,关键是电路的分析和图中获取有效的信息。
16.【答案】0.50.3
【解析】解:由电路图可知,两灯泡并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测L1支路的电流,
由图乙和图丙可知,两电流表的量程均为0∼0.6A,分度值为0.02A,示数依次为0.2A、0.5A,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,干路电流表A1的示数I=0.5A,电流表A2的示数即通过L1的电流I1=0.2A,
则通过小灯泡L2的电流I2=I−I1=0.5A−0.2A=0.3A。
故答案为:0.5;0.3。
由电路图可知,两灯泡并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测L1支路的电流,根据电流表的量程和分度值读出示数,利用并联电路的电流特点确定两电流表对应的示数,进一步求出通过小灯泡L2的电流。
本题考查了并联电路的电流特点的应用和电流表的读数,分清电路的连接方式和电流表所测的电路元件是关键。
17.【答案】0.12
【解析】解:由图知定值电阻R1和滑动变阻器串联,当滑动变阻器的电阻最大时电路的电流为:
;
当滑动变阻器接入20Ω时,
电路的电流为:
I′=UR′+R1=6V20Ω+10Ω=0.2A,
R1两端的电压为:
U1=I′R1=0.2A×10Ω=2V。
故答案为:0.1;2。
由图知定值电阻R1和滑动变阻器串联,根据算出滑动变阻器的电阻最大时电路中的电流;
由欧姆定律算出当滑动变阻器接入20Ω时电路的电流,由U=IR算出R1两端的电压。
本题考查了欧姆定律的应用,是一道基础题。
18.【答案】220 总功率过大
【解析】解:我国家庭电路的电压是220V;
通过插座接入电路的用电器同时工作时,总功率过大,由P=UI可知,干路电流会过大,根据焦耳定律可知,电流过大时,干路导线会产生过多的热量,使导线温度升高,容易引起火灾。
故答案为:220;总功率过大。
家庭电路中的电压为220V;家庭电路过大的原因有两个:短路和用电器的总功率过大。
本题考查了家庭电路中的电压以及造成家庭电路电流过大的原因,属用电常识。
19.【答案】电磁感应 排斥
【解析】解:(1)麦克风(动圈式话筒)的工作原理是:声波引起膜片振动,线圈和膜片是连在一起的,连在膜片上的线圈就一起振动,线圈在永久磁体的磁场里振动,切割磁感线产生感应电流,这就是电信号,因此应用了电磁感应的原理;
(2)磁悬浮列车的车体和轨道是同名磁极,磁悬浮列车的基本原理是:利用同名磁极相互排斥,将磁悬浮列车从轨道上微微托起,使接触面分离,从而减小列车所受的摩擦力,提高车速。
故答案为:电磁感应;排斥。
(1)动圈式话筒的工作原理是:电磁感应现象的应用,工作过程是:声波振动→引起膜片振动→带动线圈振动→线圈切割永久磁体的磁场产生感应电流→经放大传给扬声器;
(2)磁极间的相互作用规律是同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。
本题考查了磁极间的相互作用和动圈式话筒的工作过程及原理,动圈式话筒是根据电磁感应现象工作的,将声音信号转变成电信号。
20.【答案】501.2
【解析】解:(1)只闭合S1时,滑动变阻器滑片P移到中点时,灯泡和滑动变阻器串联,
由P=I2R可得,灯泡的电阻:
;
(2)由P=UI得,灯泡两端的电压为:
,
根据串联电路的分压特点可知,
,,
解得,滑动变阻器连入电路中的阻值,则滑动变阻器的最大阻值;
由前面计算结果可知,RL
所以,只闭合开关S时,R1和R2串联,总电阻最大,电路中的电流最小,调节变阻器滑片能使电路消耗的功率最小;
为了保护电路安全,电压表示数不能超过3V,此时R1两端的最小电压,
电路中的最小电流:,
则变阻器连入电路的最大阻值:,大于滑动变阻器的最大阻值;
则电路消耗的最小功率:。
故答案为:50;1.2。
(1)只闭合S1时,灯泡和滑动变阻器串联,知道电流值和小灯泡的实际功率,根据P=I2R求出灯泡的电阻;
(2)根据串联电路的分压特点求出滑动变阻器的最大阻值;
电源电压不变,电路中的总电阻最大时,电路中的电流最小,电路消耗的功率最小,
所以,只闭合开关S时,R1和R2串联,总电阻最大,电路中的电流最小,调节变阻器滑片能使电路消耗的功率最小;此求出R1两端的电压,进而求出最小电流,
根据欧姆定律算出变阻器连入电路的最大阻值进而和滑动变阻器的最大阻值比较;根据算出电路消耗的最小功率。
本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,正确的得出最后一问中电路的最小电流是关键。
21.【答案】不正确 1.5×103 薯片燃烧放出的热量不能完全被水吸收
【解析】解:(1)根据转换法,加热相同的时间时,甲乙吸收的热量相等,故这位同学的判断不正确;
(2)根据图甲可知,加热8分钟,甲升高的温度为:100℃−20℃=80℃;
乙升高的温度为:80℃−20℃=60℃,
根据Q=cm△t,在质量和吸热相同的情况下,升高的温度与比热容与成反比,故甲的比热容是:
c=60℃80℃×2.0×103J/(kg⋅℃)=1.5×103J/(kg⋅℃);
(3)因薯片燃烧放出的热量不能完全被水吸收,即,故算出的热值比实际值小。
故答案为:(1)不正确;(2)1.5×103;(3)薯片燃烧放出的热量不能完全被水吸收。
(1)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;
(2)根据图甲得出加热8分钟,甲、乙升高的温度,根据Q=cm△t,在质量和吸热相同的情况下,升高的温度与比热容与成反比,据此得出甲的比热容;
(3)薯片燃烧放出的热量不能完全被水吸收,据此分析。
本题比较不同物质的吸热能力,考查控制变量法、转换法及Q=cm△t的应用和误差分析,为热学中的重要实验。
22.【答案】断开 缺少电流单位 一 各支路电流之和
【解析】解:由电学实验常识可知,为了保护电路,在拆接电路时,开关必须断开;
由题中表格可知,表格中记录的是电流值,但表格在设计时,缺少电流单位,故在记录数据时要带上单位或将表格补上单位;
若采用方法二,只更换其中一条支路中的灯泡,则不换的灯泡通过的电流值不变。但分析表中数据,电流值都发生了改变,则判定采用方法一来完成后两次实验;
分析表中的数据可以得出:并联电路中干路的电流等于各支路电流之和。
故答案为:断开;缺少电流单位; 一;各支路电流之和。
(1)由电学实验常识可知,为了保护电路,在拆接电路时,开关必须断开;
(2)在设计表格时,有关物理量一栏要有单位;
(3)根据电流和电阻、电压的关系分析所采用的方法,若改变电压,则两条支路的电流都会改变;若改变一个支路的电阻,则只有一个支路的电流改变;
(4)并联电路的电流规律:并联电路中干路的电流等于各支路电流之和。
本题考查电学实验的基本常识及并联电路的电流规律的实验探究。连接实验电路要注意将开关断开,为得出普遍性的结论,应多测几组数据进行分析,并考查了并联电路的电流规律。
23.【答案】断开 短路 50
【解析】解:(1)为保护电路,在连接电路的过程中,开关要断开;
(2)电路连接完成后,闭合开关,电流表有示数,故电路为通路,电压表没有示数,电路故障原因可能是电阻R短路或者是电压表断路;
(3)电阻两端的电压始终保持UV=2V,
根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压:,
变阻器分得的电压为电压表示数的2倍,
根据分压原理,当接入25Ω电阻时,
变阻器连入电路中的电阻为:,故为了完成整个实验,滑动变阻器的最大阻值不能小于50Ω。
故答案为:(1)断开;(2)短路;(3)50。
解:(1)为保护电路,在连接电路的过程中,开关要断开;
(2)电路连接完成后,闭合开关,电流表有示数,故电路为通路,电压表没有示数,电路故障原因可能是电阻短路或者是电压表断路;
(3)探究电流与电阻的关系,应保持电阻两端的电压不变;根据串联电路电压的规律求出变阻器分得的电压,根据分压原理,求出当接入25Ω电阻时变阻器连入电路中的电阻。
本题探究“电流跟电阻的关系”,考查电路连接、故障分析、控制变量法和数据分析及对器材的要示。
24.【答案】右 1.5温度
【解析】解:(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应调到阻值最大处,即最右端。
(2)根据绘制了小灯泡的电流随电压变化的图像像可知,灯在额定电压2.5V时的电流为0.6A,小灯泡正常工作时的电功率是:P=ULI′=2.5V×0.6A=1.5W;
进一步分析图像可以发现小灯泡的电阻不断变化,这是因为灯丝的电阻与温度有关;
(3)操作过程:
①只闭合开关S和S2,调节滑动变阻器的滑片,使电流表示数为IR=0.5A;
②断开开关S2,闭合开关S和S1,保持滑动变阻器滑片位置不变,读出电流表示数为I;
③在①中,电流表测R2的电流,根据欧姆定律I=UR,R2的电压为:U2=IRR0=0.5A×5Ω=2.5V,由并联电路电压的规律,灯的电压为2.5V,灯正常发光;
在②中,使电流表测灯与R0并联的总电流,因电路的连接关系没有改变,各电阻的大小和通过的电流不变,灯仍正常发光,根据并联电路电流的规律,灯的额定电流IL=I−IR,灯的额定功率的表达式:
。
故答案为:(1)右;(2)1.5;温度;(3)③。
(1)闭合开关前,为保护电路,滑动变阻器的滑片应调到阻值最大处;
(2)根据绘制的小灯泡的电流随电压变化的图像像可知灯在额定电压2.5V时的电流,根据P=UI得出小灯泡正常工作时的电功率;灯丝的电阻与温度有关;
(3)要测灯的额定功率,应先使灯正常发光,在没有电压表的情况下,电流表与定值电阻R0应起到电压表的测量作用,故将R0与电流表串联后再与灯并联,通过移动变阻器的滑片使电流表示数为2.5VR0时,由并联电路电压的规律,灯的电压为2.5V,灯正常发光;
保持滑片位置不变,通过开关的转换,使电流表测灯与R0并联的总电流,因电路的连接关系没有改变,各电阻的大小和通过的电流不变,灯仍正常发光,根据并联电路电流的规律求出灯的额定电流,根据P=UI写出灯的额定功率的表达式。
本实验测量小灯泡的电功率,考查注意事项、功率计算、影响电阻大小的因素及设计方案测额定功率的能力。
25.【答案】解:(1)石油的质量:m=500g=0.5kg,
石油完全燃烧放出的热量:
;
(2)若这些热量的21%被水吸收,则有:
;
由可得:
。
答:(1)500g石油完全燃烧放出的热量2.2×107J
(2)若这些热量的21%被水吸收,可以使22kg的的温度从20℃升高到70℃。
【解析】(1)根据求出200g的石油完全燃烧放出的热量。
(2)由题知,计算出水吸收的热量,根据的变形式求出水的质量。
本题考查了学生对燃料完全燃烧放热公式、吸热公式的掌握和运用,因条件已给出,难度不大。
26.【答案】解:(1)当滑动变阻器R接入电路的电阻R2为30Ω时,R1与R2并联,
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,通过滑动变阻器的电流为:
I2=UR2=15V30Ω=0.5A;
(2)当滑动变阻器R接入电路的电阻R3为20Ω时,
因并联电路中各支路两端的电压相等,
此时R1消耗的电功率为:
P1=U2R1=(15V)210Ω=22.5W;
(3)通过电阻R1的电流为:
I1=UR1=15V10Ω=1.5A,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,当电流表最大为3A时,
通过电阻R2的最大电流为:
,
R所能接入的最小电阻为:
。
答:(1)当滑动变阻器R接入电路的电阻R2为30Ω时,此时滑动变阻器的电流I2为0.5A;
(2)当滑动变阻器R接入电路的电阻R3为20Ω时,此时的R1消耗的电功率P1为22.5W;
(3)在保证电路安全的情况下,R所能接入的最小电阻R4为10Ω。
【解析】(1)由电路图可知,R1与R2并联,根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出此时滑动变阻器的电流I2;
(2)由电路图可知,R1与R2并联,根据并联电路的电压特点和P=U2R算出此时的R1消耗的电功率P1;
(3)根据I1=UR1算出通过电阻R1的电流,根据电流表的量程和并联电路电流的规律算出通过电阻R2的最大电流,根据欧姆定律算出R所能接入的最小电阻。
本题考查了并联电路的特点和欧姆定律的应用,有一定的难度。
27.【答案】解:
(1)当开关旋至B、C时,只有电动机工作吹冷风,,
由P=Wt可得,电吹风吹冷风时,正常工作5min消耗的电能:
W=Pt=100W×5×60s=3×104J;
(2)当开关旋至A、B时,电阻丝与电动机并联且同时工作,电吹风功率最大,
此时,
由P=UI可得,电路中的总电流:;
(3)电热丝的额定功率为,
由于P=U2R可得,电热丝的电阻为
R=U2PR=(220V)21000W=48.4Ω,
电热丝的实际功率为。
答:(1)电吹风吹冷风时,正常工作5min消耗的电能是3×104J;
(2)此时电路中的总电流是5A;
(3)电热丝的实际功率为810W。
【解析】(1)当电吹风吹冷风时,只有电动机工作,根据W=Pt求出消耗的电能;
(2)电吹风处于吹热风状态,则电动机和电热丝应同时工作,此时功率最大;根据P=UI可求出最大电流。
(3)已知吹热风和冷风时的功率,可求电热丝的额定功率,根据公式R=U2P可求电热丝的电阻,已知实际电压,根据公式P=U2R得到电热丝的实际功率。
此题考查电吹风的工作原理、消耗的电能、电流、电阻和实际功率的计算,根据是基本公式及其变形的灵活应用,还要能够从所提供的信息中找到有用的数据。
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