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2020-2021学年河北省唐山市玉田县九年级(上)期末物理试卷
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这是一份2020-2021学年河北省唐山市玉田县九年级(上)期末物理试卷,共25页。试卷主要包含了2A时,电源电压为1V,5V的电源两端,则干路电流为0,【答案】C,【答案】A,【答案】B等内容,欢迎下载使用。
2020-2021学年河北省唐山市玉田县九年级(上)期末物理试卷
1. 以下科学家中,以其名字命名电阻单位的是( )
A. 安培 B. 伏特 C. 欧姆 D. 焦耳
2. 下列估测最接近实际的是( )
A. 手电筒的小灯泡灯丝电阻约为几百欧
B. 对人体的安全电压不高于220V
C. 家用普通照明灯的电流可达3A
D. 台式计算机的功率约为200W
3. 下列生活情景中,与其它三个实例在改变物体内能方式上不同的是( )
A. 金属汤勺放在热汤中,温度升高 B. 食品放在冰箱中,温度降低
C. 铁丝被反复弯折,弯折处发热 D. 冬季人们常用热水袋取暖
4. 下列各组物体分类全都正确的一组是)
A. 金属、盐水、橡胶都属于导体
B. 电热水壶、洗衣机、电视机都是利用电流的热效应工作的
C. 煤、石油、天然气都属于不可再生能源
D. 微波、超声波、可见光都属于电磁波
5. 下列关于比热容和热值的说法正确的是( )
A. 物体的质量越大,它的比热容越大
B. 物体的比热容跟物体吸收或放出的热量有关
C. 燃烧时放出热量多的燃料热值大
D. 燃料的热值与燃料是否完全燃烧无关
6. 两个相同的容器分别装有质量相同的甲、乙两种液体,用同一热源分别加热,液体温度与加热时间关系如图所示。下列说法正确的是( )
A. 甲液体的比热容小于乙液体的比热容
B. 加热相同的时间,甲液体温度升高的比乙液体温度升高的少
C. 加热相同的时间,甲液体吸收的热量大于乙液体吸收的热量
D. 如果升高相同的温度,甲液体加热的时间长,吸收的热量多
7. 塑料梳子梳头发时,头发容易被梳子“粘”起,下列现象中“粘”的原因与其相同是( )
A. 两个铅杆底面削平挤压后能“粘”在一起
B. 干燥的天气里,化纤布料的衣服容易“粘”在身上
C. 课堂上,老师把板擦“粘”在竖直的黑板上
D. 用硬纸片盖住装满水的玻璃杯并倒置,纸片“粘”在杯口上
8. 下列关于电功和电功率的说法正确的是( )
A. 电流做功越多,电功率越大
B. 电功率越大,电流做功越快
C. 电流做功时间越短,电功率越大
D. 电流做同样的功,用电时间越长,电功率越大
9. 图中为关于电和磁的实验,下列叙述不正确的是( )
A. 图实验说明电流周围存在磁场
B. 图实验演示的是电动机的工作原理
C. 图实验说明磁场对电流有力的作用
D. 图实验演示的是异名磁极相互吸引
10. 如图所示,电源电压保持不变,开关S断开后,灯L1和L2都正常发光,甲、乙两个电表示数之比为5:3,此时灯L1和L2的电功率之比为( )
A. 2:3 B. 3:2 C. 3:5 D. 5:3
11. 如图是电磁继电器的构造和工作电路示意图。要使电磁铁对衔铁的吸引力变大,以下做法可行的是( )
A. 去掉电磁铁线圈中的铁芯 B. 减少电磁铁线圈的匝数
C. 增大电源A的电压 D. 增大电源B的电压
12. 关于家庭电路与安全用电,下列说法正确的是( )
A. 输电进户后,首先应接总开关,然后接电能表和保险装置
B. 用试电笔辨别火线与零线时,手不能接触试电笔尾部金属体
C. 家庭电路中空气开关跳闸,可能是由于用电器过多引起的
D. 增加大功率的用电器时,只需换上足够粗的保险丝即可
13. 下列关于电与磁的说法正确的是( )
A. 磁场中某点的磁场方向是由放在该点的小磁针决定的
B. 只改变通电螺线管中电流的方向,可以改变通电螺线管的N、S极
C. 动圈式话筒是利用磁场对电流的作用原理制成的
D. 直流电动机内线圈的转向与电流方向和磁场方向有关
14. 如图所示是灯泡L和电阻R的电流I与电压U的关系图像,下列说法正确的是( )
A. 当它们并联在2V的电源上时,灯泡L和电阻R阻值都是5Ω
B. 将它们串联接在某电源两端,当通过电路的电流为0.2A时,电源电压为1V
C. 将它们并联接入电源电压为1.5V的电源两端,则干路电流为0.4A
D. 将它们串联接在某电路中,当灯泡的电阻为定值电阻R阻值的3倍时,电源电压为2V
15. 在如图甲所示的电路中,R1为滑动变阻器,R0、R2均为定值电阻,电源两端电压保持不变。改变滑动变阻器R1的滑片位置,两电压表的示数随电流变化的图线如图乙所示。则下列说法中正确的是( )
A. a是电压表V1示数变化的图线,b是电压表V2示数变化的图线
B. 电压表V1示数变化量与电流表A示数变化量比值保持不变
C. 电阻R2的阻值为1Ω;电源电压为12V
D. 滑动变阻器R1阻值变化范围是0∼9Ω,R0的功率变化范围是2W∼32W
16. “低碳环保”是当今世界的主题,太阳能已被人们广泛利用。太阳能来自于太阳内部的______ (选填“核裂变”或“核聚变”),太阳能属于______ (选填“一次”或“二次”)能源,利用太阳能的方式主要有两种,一种是用集热器加热,如某台太阳能集热器在天气晴好时,一天可以吸收5.2×107J的热量,这相当于完全燃烧______ m3的煤气释放的热量;另一种是用太阳能电池将太阳能转化为______ 。
17. 汽油机是热机的一种,汽油在气缸内燃烧时将______能转化为______能,如图所示是四冲程汽油机工作状态示意图,由图可以看出,此时它正处在______冲程。
18. 在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中,小明制成简易电磁铁甲、乙,并设计了如图所示的电路。
(1)当滑动变阻器滑片向左移动时,电磁铁磁性______ (选填“变弱”、“变强”或“不变”),说明匝数一定时,______ 电磁铁磁性越强。
(2)根据图示的情境可知,______ 的磁性较强(选填“甲”或“乙”),说明当电流一定时,______ ,电磁铁磁性越强。
(3)电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是______ 。
19. 小明同学利用电能表测量电热水壶的功率,他将电热水壶注满水后,关闭了家中的其他用电器,只让电热水壶工作,观察到家里的电能表的转盘1min转了50圈。则在此1min内,实际消耗的电能为______ J,电热水壶的实际功率为______ W,由此功率值和铭牌中的功率值可判断:此时的实际电压______ (选填“小于”、“等于”或“大于”)220V。(忽略温度对电阻的影响)
型号
SYL−520
额定电压
220V
频率
50Hz
额定功率
1210W
容量
1L
20. (1)螺线管通电后磁感线的方向如图所示,在图中标出电源的“+”“-”极和螺线管的N、S极。
(2)请用笔画线表示导线,将图中的开关、电灯和插座接入家庭电路中。
21. 小明同学为了探究“电流通过导体产生的热量与电阻的关系”,设
(1)实验中通过两金属丝串联的方式可以控制______ 相同。实验中通过观察______ 的变化来比较导体所产生的热量的多少;这运用了______ (选填“转换法”或“等效替代法”)的物理思想。
(2)为了在较短的时间内达到明显的实验效果,小明选用煤油而不用水做实验,这是因为______ 。
(3)通电一定时间后,乙瓶中的温度计示数升高的快,由此可得出实验结论是______ 。
(4)实验过程中小明移动滑片,当电流表的示数为0.4A,若R1=10Ω,则1min内电流通过R1所产生的热量是______ 。
(5)小明家的电饭锅电源线坏了,他又新买了一根,使用时闻到橡胶的焦糊味,他立即拔下电源插头,发现这根电源线很热,其他用电器仍然正常工作,你认为引起电源线过热的原因可能是新买的电源线过______ (选填“粗”或“细”),简要说出理由:______ 。
22. 在“测定小灯泡的电功率”的实验中,小明同学选取了一个标有“2.5V”、额定功率约为1W的小灯泡和必要的实验器材,连接的电路如图甲所示。
次数
电压表示数U/V
电流表示数I/A
灯泡亮度
1
1.50
0.32
发光微弱
2
2.00
0.38
较暗
3
2.50
正常发光
4
3.00
0.46
很亮
(1)用笔画线代替导线,将电路图连接完整。
(2)连接电路时,开关S应当处于______ 状态,闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于最______ (选填“左端”或“右端”)。
(3)闭合开关,若小灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数,原因是______ ,若小灯泡不亮,电流表无示数,电压表有示数,原因是______ 。
(4)经检查电路连接正确后,小明连续进行了4次测量,并把测量的数据和观察到的现象填写在表格里,其中第3次测量时电流表的示数如图乙所示,此时的电流______ A,小灯泡的额定功率为______ W。
(5)从表格中的数据可知,灯丝的电阻随两端电压的增加而______ (“增大”或“减小”),原因是______ 。
23. 如图,电流表量程0∼0.6A,电压表量程0∼15V,电阻R0=30Ω,电路两端电压恒为24V,求:
(1)当电流表示数为0.4A时,R0两端电压是多少V?此时滑动变阻器连入电路的阻值时多少Ω?
(2)当滑动变阻器连入电路的电阻太小时,电路中的电流会超过电流表量程,当滑动变阻器连入电路的电阻太大时,变阻器两端电压会超过电压表量程,求:在不超过电表量程的情况下,滑动变阻器连入电路的电阻范围。
24. 某品牌家用电热水器的简化电路如图所示,热水器有快加热、慢加热和保温三个工作状态。热水器内装有30kg的水,慢加热额定功率为1210W,保温额定功率为605W,R1、R2均为加热电阻(温度对电阻的影响忽略不计)。求:
(1)热水器把水从20℃加热到50℃时,水吸收的热量是多少J?
(2)开关S1闭合,S2接b点时,电热水器处于慢加热工作状态,电路中电流是多少A?电阻R1的阻值是多少Ω?
(3)开关S1闭合,S2接a点时,电热水器在快加热工作状态下正常工作,若此时热水器通电300s所消耗的电能是多少J?
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解:
A.物理学上用安培的名字命名了电流的单位,不合题意;
B.物理学上用伏特的名字命名了电压的单位,不合题意;
C.物理学上用欧姆的名字命名了电阻的单位,符合题意;
D.物理学上用焦耳的名字命名了功、能和热量的单位,不合题意.
故选C.
物理学上的很多单位都是以科学家的名字命名的,依次明确各选项中的物理学家的名字命名了什么物理量的单位,即可做出判断.
在国际单位制中,为了纪念科学家在物理学研究中的杰出贡献,好多单位以他们的名字来命名的,例如:电压--伏特、电流--安培、电阻--欧姆、功和能量--焦耳、功率--瓦特、力--牛顿、压强--帕斯卡等.
2.【答案】D
【解析】解:A、手电筒小灯泡的工作电压为2.5V,通过灯丝的电流约0.3A,其电阻在R=UI=2.5V0.3A≈8.3Ω左右。故A不符合实际;
B、经验证明,只有不高于36V的电压对人体才是安全的。故B不符合实际;
C、家用普通照明灯的功率一般为60W,电流在I=PU=60W220V≈0.3A左右。故C不符合实际;
D、台式计算机的功率约为200W。故D符合实际。
故选:D。
首先对题目中涉及的物理量有个初步的了解,对于选项中的单位,可根据需要进行相应的换算或转换,排除与生活实际相差较远的选项,找出符合生活实际的答案。
物理学中,对各种物理量的估算能力,是我们应该加强锻炼的重要能力之一,这种能力的提高,对我们的生活同样具有很大的现实意义。
3.【答案】C
【解析】解:
A、金属汤勺放在热汤中,金属汤勺从热汤中吸收热量,温度升高,是通过热传递改变物体的内能;
B、食品放在冰箱中,食物放出热量,温度降低,是通过热传递的方法减少了食物的内能;
C、来回弯折铁丝时,机械能转化为铁丝的内能,内能增大温度升高,是通过做功改变了物体的内能;
D、冬季人们用热水袋取暖时,人体吸收热量,是通过热传递改变物体内能的;
ABD是通过热传递的方式改变内能的,C都是通过做功的方式改变内能的,故C符合题意。
故选:C。
改变物体内能有两种方式:做功和热传递;做功实质是能量的转化,热传递实质是能量的转移。
本题考查了改变物体内能有两种方式,结合生活实际解决问题。
4.【答案】C
【解析】解:A、金属、盐水容易导电,是导体;橡胶不容易导电,是绝缘体。故A错误;
B、电热水壶是利用电流热效应工作的;而洗衣机将电能转化为机械能,电视机将电能转化为光能和声能,都不是利用电流的热效应。故B错误;
C、煤、石油、天然气,短期内不能从自然界得到补充,都属于不可再生能源。故C正确;
D、微波和可见光都属于电磁波;超声波属于声波,不是电磁波。故D错误。
故选:C。
(1)容易导电的物体是导体,不容易导电的物体是绝缘体;
(2)电热器都是利用电流的热效应来工作的;
(3)能够源源不断的从自然界得到的能源叫可再生能源;短期内不能从自然界得到补充的能源叫不可再生能源;
(4)声音不属于电磁波。
此题是一道综合题,考查的知识点较多,熟练掌握基础知识是解答的关键。
5.【答案】D
【解析】解:AB、比热容是物质的一种特性,和物体吸收热量的多少、温度的高低、质量的大小都没有关系,只与物质的种类、状态有关,故AB错误;
B、冰熔化成水,它的质量不变,水和冰的比热容由于状态不同,它们的比热容也不同。故B错误;
CD、热值是燃料的一种特性,和燃料是否燃烧、是否完全燃烧都无关;与其他燃料相比,热值越大的燃料在完全燃烧相同质量的燃料时,释放出的热量越多,故C错误,D正确。
故选:D。
(1)单位质量的某种物质温度升高1℃所吸收的热量叫做这种物质的比热容;比热容是物质的一种特性,和物体吸收热量的多少、温度的高低、质量的大小都没有关系,只与物质的种类、状态有关。
(2)热值是燃料的一种特性,决定于燃料的种类,与其他条件无关。热值越大的燃料在完全燃烧相同质量的燃料时,释放出的热量越多。
解决此类问题的关键是理解物质的比热容和燃料热值的物理意义,知道比热容表示的是物质吸热和放热的本领,只与物质的种类、状态有关;热值是燃料的一种特性,它只与燃料的种类有关。
6.【答案】A
【解析】解:A、已知两种液体质量相等,相同热源加热说明相同时间提供的热量相等,
由图像可以看出:在加热相同时间,吸收热量相同时,甲液体的温度变化更大,
由公式c=Qm△t可知,甲液体比热较小。故A正确;
B、由图像知:初温相同,加热相同的时间,甲液体温度变化量大于乙液体,故B错误;
C、由题可知,同一热源分别加热,加热相同的时间,甲与乙液体吸收的热量相同,故C错误;
D、由图像可以看出,质量相同的甲、乙两种液体,升高相同温度时,乙需要的时间较长,也就是乙吸收的热量多,故D错误。
故选:A。
(1)已知不同液体质量、升高温度大小关系,用公式c=Qm△t可知来比较比热的大小;
(2)质量相同的甲乙液体,用同一热源分别加热,加热时间相同时两者吸收的热量相同,温度变化量可从图中看出;
(3)已知热源一定,也就是相同时间给两种液体提供的热量相同,所以从加热时间长短比较吸收的热量多少。
本题考查对比热容概念的理解,关键是从图中得出有用信息。
7.【答案】B
【解析】解:用塑料梳子梳头发时,头发容易被梳子“粘”起,这是摩擦起电现象;
A、两个铅柱底面削平挤压后能粘在一起,这是分子引力作用的结果,故A不符合题意;
B、在干燥的天气里,化纤布料的衣服容易“粘”在身上,这是摩擦起电现象(化纤布料的衣服与人体摩擦),故B符合题意;
C、板擦和黑板都是磁性材料,板擦“粘”在竖直的黑板上,这是磁体间力的作用,故C不符合题意;
D、用硬纸片盖住装满水的玻璃杯,倒置后,在大气压的作用下纸片“粘”在杯口上,故D不符合题意。
故选:B。
(1)组成物质的分子之间有吸引力;
(2)摩擦起电现象生活中很常见,晚上睡觉前脱衣服时有火花,衣服上易沾有灰尘,梳子梳头发,头发随梳子飘起来;
(3)磁体能吸引磁性材料;
(4)空气对浸入其中的物体存在压强作用。
此题考查了大气压的存在、摩擦起电现象、磁体间相互作用及分子作用力的存在。一个“粘”字,包含不同的物理规律,要注意区分。
8.【答案】B
【解析】解:A、电流做功多,可以在很长时间内完成,即做功不一定快,其功率不一定大,故错误。
B、电功率是表示电流做功快慢的物理量,即电功率越大,做功越快,故正确。
C、电流做功用的时间越短,其电功率越大,从公式W=Pt可知,应该考虑做功的多少,故错误。
D、根据P=Wt可知,在做功相同的条件下,用时越长,电功率越小,故错误。
故选:B。
电功是用电器中电流所做的功,消耗多少电能就做多少功;
电功率是表示电流做功快慢的物理量,定义是1秒内电流做功的多少。
电流做功的多少和电流做功的快慢不要混淆,掌握电功和电功率的概念是解决本题的关键。
9.【答案】B
【解析】解:
A、该装置是奥斯特实验,演示的是电流的磁效应,说明电流周围存在磁场,故A正确;
B、该装置中线圈切割磁感线能产生感应电流,是电磁感应现象,是发电机的工作原理,故B错误;
C、该实验装置有电源,导体通电后在磁场中运动,说明磁场对电流有力的作用,直流电动机是依据此原理制成的,故C正确;
D、图丁实验演示的是异名磁极相互吸引,故D正确。
故选:B。
(1)通电直导线周围存在磁场;
(2)发电机原理图描述了线圈给外界的用电器供电;电动机原理图描述了电源给线圈供电;
(3)电磁感应现象装置图没有电池;磁场对电流的作用装置图有电池;
(4)同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。
教材中的重要实验装置图要采用对比记忆的方法认真识记,包括实验装置的名称、说明的原理、重要的应用等。
10.【答案】A
【解析】解:由于已知甲、乙两个电表示数之比,则甲、乙两个为同一类型的电表。
由图知,开关S断开后,如果甲电表为电压表,则电路处于开路状态,灯L1和L2都不能发光,因此甲、乙都为电流表,此时灯L1、L2并联连接,电流表甲测量干路电流,电流表乙测L2的电流;
因为并联电路干路电流等于各支路电流之和,且甲、乙两个电表的示数之比是5:3,
所以,通过灯L1和L2的电流之比为:
I1:I2=(5−3):3=2:3;
因为并联电路中各支路两端的电压相等,即U1=U2;
所以,由P=UI得,
P1:P2=U1I1:U2I2=I1:I2=2:3。
故选:A。
首先根据电压表并联在电路中,电流表串联在电路中确定甲乙仪表的种类,然后根据并联电路的特点和P=UI求出L1和L2的电功率之比。
本题考查电压表和电流表在电路中的作用、并联电路的特点以及欧姆定律的应用,关键是明确甲乙仪表的种类和测量对象。
11.【答案】C
【解析】解:A、若去掉电磁铁线圈中的铁芯,磁性将减弱,故A不可行;
B、若减少电磁铁线圈的匝数,电磁铁的磁性减弱,故B不可行;
C、增大电源A的电压,可以增大通过电磁铁的电流、增强电磁铁的磁性,故C可行;
D、增大电源B的电压,不会影响通过电磁铁的电流,不会改变电磁铁的磁性,故D不可行,
故选:C。
带有铁芯的通电螺线管叫电磁铁,电磁铁的磁性有无由通断电来控制,电磁铁的磁性强弱由电流大小和线圈匝数决定,据此分析判断。
本题考查了学生对电磁铁优点的了解与掌握,熟悉并会用:电磁铁的磁性有无由通断电来控制,电磁铁的磁性强弱由电流大小来控制,电磁铁的极性由电流的方向来控制。
12.【答案】C
【解析】解:
A、因为电能表是用来测量用户消耗电能多少的仪器,因此它要装在最前面,其次才是总开关和保险装置,故A错误;
B、使用测电笔时,为能形成回路,手应接触笔尾金属体,故B错误;
C、家庭电路中空气开关跳闸,可能是由于短路或用电器总功率过大引起的,故C正确;
D、增加大功率用电器的时候,不但要换上足够粗的保险丝,还要考虑输电线是否需要更换横截面积大的导线以及电能表允许通过的最大电流等,故D错误。
故选:C。
(1)家庭电路中,输电线进户后,首先进入到电能表,再是总开关和保险装置;
(2)使用测电笔时,手要接触笔尾金属体,才能形成通路;
(3)家庭电路电流过大的原因:短路、用电器总功率过大;
(4)增加大功率用电器时,应考虑电能表,导线,保险丝等因素。
本题考查对家庭电路的连接、测电笔的正确使用方法、电路中电流过大的原因等的考查。家庭电路与每个人息息相关,我们要掌握一些基本的用电常识。
13.【答案】BD
【解析】解:A、磁场中某点的磁场方向与放在该点小磁场静止时N极的指向一致,即放不放小磁针,此点的磁场方向始终是不变的,故A错误;
B、通电螺线管的极性与电流的方向和线圈的绕法有关,故对于给定的螺线管,改变通电螺线管中电流的方向,可以改变通电螺线管的N、S极;故B正确;
C、动圈式话筒是利用电磁感应的原理制成的,工作时将机械能转化为电能,故C错误;
D、影响直流电动机转动方向的原因有两个:电流方向和磁场方向,故D正确。
故选:BD。
(1)磁场中某点的磁场方向与放在该点小磁场静止时N极的指向一致;
(2)通电螺线管的极性与电流的方向和线圈的绕法有关;
(3)动圈式话筒是利用电磁感应的原理制成的,工作时将机械能转化为电能;
(4)通电导线在磁场中受力的作用,所受力的方向与电流的方向和磁场的方向有关;
此题考查了电磁感应现象、通电螺线管极性的判断、磁场方向和电动机转动方向的理解,是一道综合题。
14.【答案】CD
【解析】解:图中甲为电阻R的电流I与电压U的关系图像,乙为灯泡L的电流I与电压U的关系图像。
A、当它们并联在2V的电源上时,灯泡L和电阻R的电压都为2V,
从图中可知,灯泡L的电流为0.2A,电阻R的电流为0.4A,
根据欧姆定律得到,灯泡L的电阻为:RL=UIL=2V0.2A=10Ω,
电阻R的电阻为:R=UIR=2V0.4A=5Ω,故A错误;
B、将它们串联接在某电源两端,当通过电路的电流为0.2A时,
从图中可知,灯泡L的电压为2V,电阻R的电压为1V,故电源电压为:1V+2V=3V,故B错误;
C、将它们并联接入电源电压为1.5V的电源两端,灯泡L和电阻R的电压都为1.5V,
从图中可知,灯泡L的电流为0.1A,电阻R的电流为0.3A,故干路电流为:0.1A+0.3A=0.4A,故C正确;
D、将它们串联接在某电路中,当灯泡的电阻为定值电阻R阻值的3倍时,灯泡电阻为:RL′=3R=3×5Ω=15Ω,
从图中找出,此时灯泡的电流为0.1A,电压为1.5V,定值电阻的电压为0.5V,故电源电压为:1.5V+0.5V=2V,故D正确。
故选:CD。
图中甲为电阻R的电流I与电压U的关系图像,乙为灯泡L的电流I与电压U的关系图像。
(1)当它们并联在2V的电源上时,灯泡L和电阻R的电压都为2V,
从图中找出灯泡L和电阻R的电流,根据欧姆定律得到二者的电阻,分析即可;
(2)将它们串联接在某电源两端,当通过电路的电流为0.2A时,
从图中可知灯泡L和电阻R的电压,根据串联电路的电压特点得出电源电压;
(3)将它们并联接入电源电压为1.5V的电源两端,灯泡L和电阻R的电压都为1.5V,
从图中找出灯泡L和电阻R的电流,根据并联电路的电流特点得出干路电流;
(4)由(1)中已知电阻R的阻值,将它们串联接在某电路中,当灯泡的电阻为定值电阻R阻值的3倍时,可求出灯泡此时的电阻,
根据灯泡电阻值,从图中找出此时灯泡的电压和定值电阻的电压,根据串联电路的电压特点得到电源电压值。
本题考查串并联电路的特点和欧姆定律的应用,有一定综合性。
15.【答案】BCD
【解析】解:由电路图可知,滑动变阻器R1、电阻R2、电阻R0串联在电路中,电压表V1测量R1和R2两端的总电压,电压表V2测量R2两端的电压,电流表测量电路中的电流。
A.当滑片P向左移动时,滑动变阻器R1连入电路的电阻变小,从而使电路中的总电阻变小,
由I=UR可知,电路中的电流变大,R0两端的电压变大,R2两端的电压变大,即电压表V2的示数变大,
因串联电路中总电阻等于各分电压之和,
所以,R1和R2两端的总电压变小,即电压表V1的示数变小,
则图像中a表示电压表V2的示数随电流变化的图线,b表示电压表V1的示数随电流变化的图线,故A错误;
B.设改变滑动变阻器R1的滑片位置前后电路中的电流分别为I1、I2,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,由I=UR可得,电压表V1示数UV1=U−IR0,
则电压表V1示数变化量△UV1=(U−I1R0)−(U−I2R0)=(I2−I1)R0=△IR0,即△UV1△I=R0,
所以,电压表V1示数变化量与电流表A示数变化量比值保持不变,故B正确;
CD.由图像可知,当电压表V1的示数为10V时,R2两端的电压为1V,电路中的电流为1A,此时变阻器接入电路中的电阻最大,
此时变阻器两端的电压U1=UV1−U2=10V−1V=9V,
电阻R2的阻值:R2=U2I=1V1A=1Ω,
变阻器接入电路中的最大阻值:,
则电源电压:U=UV1+U0=UV1+IR0=10V+1A×R0------------------①
当滑片P移至最左端,滑动变阻器连入电阻为0,两电压表都测量电阻R2两端的电压,示数都为4V,电路中的电流最大为4A,
则滑动变阻器R1阻值变化范围是0∼9Ω,
电源电压:U=UV2+U0′=UV2+I′R0=4V+4A×R0------------------②
由①②可得:R0=2Ω,U=12V,故C正确;
R0的最大和最小功率分别为:,,
所以,R0的功率变化范围是2W∼32W,故D正确。
故选:BCD。
由电路图可知,滑动变阻器R1、电阻R2、电阻R0串联在电路中,电压表V1测量R1和R2两端的总电压,电压表V2测量R2两端的电压,电流表测量电路中的电流。
(1)当滑片P向左移动时,滑动变阻器R1连入的电阻变小,从而使电路中的总电阻变小,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大,R0两端的电压变大,R2两端的电压变大,由串联电路电压的特点可知,R1和R2两端的总电压变小,据此结合图像判断出两电压表示数对电流变化对应的图像;
(2)设出改变滑动变阻器R1的滑片位置前后电路中的电流分别,根据串联电路的电压特点和欧姆定律表示出电压表V1示数变化量,根据表达式判断电压表V1示数变化量与电流表A示数变化量比值的变化;
(3)当电压表V1的示数(R1和R2两端的电压)为10V时,此时电压表V2的示数(R2两端的电压)为1V,电路中的电流为1A,此时变阻器接入电路中的电阻最大,根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压,利用欧姆定律求出电阻R2的阻值和变阻器接入电路中的最大阻值,利用串联电路的特点和欧姆定律表示出电源的电压;当滑片P移至最左端,滑动变阻器连入电阻为0,此时电路中的总电阻最小,电路中的电流最大为4A,此时两电压表的示数都为4V,根据串联电路的电压特点和欧姆定律表示出电源的电压,根据电源的电压不变得出等式即可求出R0和电源电压,根据P=UI=I2R求出R0的最大和最小功率,然后得出R0的功率变化范围。
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,分清电路的连接方式和两电压表与电流表对应的图线是关键。
16.【答案】核聚变 一次 1.3电能
【解析】解:
(1)由较轻的原子核聚合成较重的原子核时,会释放出巨大的能量,这是太阳内部每时每刻进行的核聚变反应;
(2)太阳能属于一次能源;
(3)由题意知,,
由得,需要完全燃烧煤气的体积:;
(4)太阳光通过太阳能电池就可以将太阳能转化为电能。
故答案为:(1)核聚变;(2)一次;(3)1.3;(4)电能。
(1)太阳的能量来自于它内部发生的核聚变;
(2)可以从自然界直接获取的能源叫一次能源;不能从自然界直接获取,必须通过一次能源的消耗才能得到的能源叫二次能源;
(3)由题意可知,,根据的变形公式求出需要完全燃烧煤气的体积;
(4)太阳能电池是将太阳能转化为电能的装置。
本题考查了太阳能热的使用、燃料燃烧放热公式等知识,虽知识点多,但条件已给出,难度不大。
17.【答案】化学 内 做功
【解析】解:
(1)汽油在气缸内燃烧时将化学能转化为内能;
(2)观察图可知,两个气门都关闭,活塞向下运动,因此是做功冲程。
故答案为:化学;内;做功。
本题考查了汽油机四冲程的判断以及对其中能量转化的了解,属于基础题目。
18.【答案】变强 电流越大 甲 线圈匝数越多 同名磁极相互排斥
【解析】解:(1)当滑动变阻器滑片向左移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变小,根据欧姆定律可知,通过电磁铁的电流变大,则电磁铁磁性变强;这说明匝数一定时,电流越大,电磁铁磁性越强;
(2)根据图示的情境可知,甲吸引的大头针的个数多,则甲的磁性较强;甲、乙的电流是相同的,甲的线圈大于乙线圈的匝数,说明当电流一定时,线圈匝数越多,电磁铁磁性越强;
(3)大头针被磁化,大头针下端的磁极相同,互相排斥,所以下端分散。
故答案为:(1)变强;电流越大;(2)甲;线圈匝数越多;(3)同名磁极相互排斥。
(1)(2)电磁铁磁性强弱影响因素:电流大小、线圈匝数多少。在电流一定时,线圈的匝数越多,电磁铁磁性越强;在线圈一定时,电流越大,电磁铁磁性越强;实验中通过电磁铁吸引大头针的数量来判断电磁铁磁性的强弱;
(3)利用磁化和磁极间的作用规律进行分析。
此题是探究影响电磁铁磁性强弱的因素,要掌握控制变量法和转换法在实验中的应用,难度不大。
19.【答案】6×104 1000 小于
【解析】解:3000r/(kW⋅h)表示电路中每消耗1kW⋅h的电能,电能表的转盘转3000r,
则1min转盘转50r时,电水壶消耗的电能:W=503000kW⋅h=160kW⋅h=160×3.6×106J=6×104J;
电热水壶的实际功率:;
电热水壶的额定功率为,实际功率小于额定功率,电热水壶的电阻不变,根P=U2R可知,此时的电压要小于额定电压,即小于220V。
故答案为:6×104;1000;小于。
3000r/(kW⋅h)表示电路中每消耗1kW⋅h的电能,电能表的转盘转3000r,据此求转盘转50r消耗的电能;利用P=Wt求电热水壶的实际功率;根据实际功率和额定功率的大小关系得出实际电压与220V的大小关系。
本题考查了电功率公式的应用,涉及到电能表参数的理解,要求灵活应用相关公式。
20.【答案】解:
由图可知,磁感线是从螺线管的右端出来的,则右端为N极,左端为S极;根据右手螺旋定则可知,螺线管中的电流是从右侧流入,左侧流出,故电源的右端为正极,左端为负极;
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;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】在磁体外部,磁感线是从N极出来回到S极的;右手螺旋定则:右手弯曲的四指与大拇指垂直,四指指向与螺线管电流方向一致,大拇指所指的方向为螺线管的N极,找出电流的方向,再标出电源的正负极;
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;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;本题同时考查了安培定则的运用,难度不大。
21.【答案】电流和通电时间 温度计示数的变化 转换法 煤油的比热小于水的比热容 在电流和通电时间相同的情况下,导体电阻越大,导体产生的热量越多 96 细 新买的电源线过细使电阻较原来增大,根据Q=I2Rt可知,电阻越大,电源线上产生热量越多
【解析】解:(1)验中两金属丝串联,可以控制通过两个金属丝的电流相同,通电时间也相同;
根据转换法,实验中通过比较两烧瓶中温度计的示数来比较产生的热量多少;
(2)根据△t=Qcm,相同质量的水和煤油吸热相同时,由于煤油的比热容较小,煤油温度升的高,实验现象明显;
(3)实验中,两烧瓶中电阻丝串联通过的电流相同,甲瓶中铜丝的电阻比乙瓶中镍铬合金丝的电阻小,通电时间相同,乙瓶中的温度计示数升高的快,说明乙瓶中产生的热量多,由此可得出结论:通过导体的电流和通电时间相同时,电阻越大,产生的热量越多;
(4)1min内电流通过R1所产生的热量是:Q=I2R1t=(0.4A)2×10Ω×1×60s=96J;
(5)在导体长度,材料一定时,导体横截面积越小,电阻越大,根据Q=I2Rt可知,导线中电流产生的热量越多;所以电源线过热的原因可能是这根导线的横截面积比原来小,即导线过细。
故答案为:(1)电流和通电时间;温度计示数的变化;转换法;(2)煤油的比热小于水的比热容;(3)在电流和通电时间相同的情况下,导体电阻越大,导体产生的热量越多;(4)96;(5)细;新买的电源线过细使电阻较原来增大,根据Q=I2Rt可知,电阻越大,电源线上产生热量越多。
(1)串联电路中,各处的电流是相同的;电流产生的热量不能用眼睛直接观察,根据转换法,通过使质量和初温相同的同种液体液体吸热,比较升高的温度大小来显示产生的热量多少;
(2)水的比热容较大,煤油的比热容较小,根据△t=Qcm分析;
(3)通过比较温度计示数的变化情况和电阻的大小关系得出结论;
(4)根据Q=I2R求出1min内电流通过R1所产生的热量是;
(5)由Q=I2Rt可知,电流通过导体产生的热量跟电流、电阻大小和通电时间有关,电饭锅跟导线串联在一起,因此通电时间和电流大小相等时,电源线发现很热,说明电源线电阻大;电阻的大小又与导线的长度和粗细有关,导线越长、越小电阻越大。
本题探究“电流通过导体产生的热量与电阻的关系”,考查串联电路电流的规律、Q=I2Rt和△t=Qcm公式的运用。
22.【答案】断开 右端 灯泡(或电压表)短路 灯泡断路 0.421.05增大 灯丝的电阻随温度升高而增大
【解析】解:(1)灯的额定电压为2.5V、额定功率约为1W,根据P=UI,灯的额定电流约为:
I′=P′U=1W2.5V=0.4A,故电流表选用小量程与灯串联,变阻器按一上一下连入电路中,如下图所示:
(2)连接电路时,为保护电路,开关S应当处于断开状态,闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于阻值最大处,即最右端;
(3)正确连接电路后,闭合开关,电流表有示数,说明电路为通路;小灯泡不亮,电压表无示数,说明灯泡(或电压表)短路;
若小灯泡不亮,电流表无示数,说明电路断路;电压表有示数,说明与电压表与电源是连通的,所以故障原因是灯泡断路;
(4)其中第3次测量时电流表的示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,此时的电流为0.42A,小灯泡的额定功率为:
P=UI=2.5V×0.42=1.05W;
(5)根据表中第1组数据,由欧姆定律I=UR,灯的电阻:
R1=U1I1=1.5V0.32A≈4.69Ω,同理,第2、3、4组灯的电阻分别为5.26Ω、5.95Ω和6.52Ω,故灯丝的电阻随两端电压的增加而增大,原因是灯丝的电阻随温度升高而增大。
故答案为:(1)如上图所示; (2)断开;右端;(3)灯泡(或电压表)短路;灯泡断路;(4)0.42;1.05;(5)增大;灯丝的电阻随温度升高而增大。
(1)灯的额定电压为2.5V、额定功率约为1W,根据P=UI求出灯的额定电流确定电流表选用小量程与灯串联,变阻器按一上一下连入电路中;
(2)连接电路时,为保护电路,开关应处于断开状态,闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于阻值最大处;
(3)电流表有示数,说明电路为通路;小灯泡不亮,电压表无示数,说明小灯泡短路或电压表短路;
小灯泡不亮,电流表无示数,说明电路可能断路;电压表有示数,说明与电压表与电源是连通,据此分析;
(4)根据电流表选用小量程确定分度值读数,根据P=UI得出小灯泡的额定功率;
(5)根据表中第1组数据,由欧姆定律I=UR得出灯的电阻,同理得出第2、3、4组灯的电阻大小,据此回答;灯丝的电阻随温度升高而增大。
本题测定小灯泡的电功率的实验,考查电路连接、注意事项、故障分析、电流表读数、功率计算和欧姆定律的运用及影响电阻大小的因素。
23.【答案】解:电路中电阻R0和滑动变阻器串联。电压表测量滑动变阻器两端电压,电流表测量电路中的电流。
(1)由欧姆定律得:当电流表示数为0.4A时,
电阻R0的电压:U0=IR0=0.4A×30Ω=12V,
滑动变阻器的电压:,
滑动变阻器的电阻:;
(2)由欧姆定律得:电流表满偏时R0两端电压为:U0′=I′R0=0.6A×30Ω=18V
滑动变阻器两端电压为:,
滑动变阻器最小阻值:,
电压表满偏时有滑动变阻器两端电压为:“=15V,
R0两端电压为:U0““=24V−15V=9V,
电流:I′′=U0′′R0=9V30Ω=0.3A,
滑动变阻器最大阻值:,
故滑动变阻器阻止范围为10Ω∼50Ω。
答:(1)当电流表示数为0.4A时,R0两端电压是12V,此时滑动变阻器连入电路的阻值时30Ω;
(2)在不超过电表量程的情况下,滑动变阻器连入电路的电阻范围为10Ω∼50Ω。
【解析】电路中电阻R0和滑动变阻器串联。电压表测量滑动变阻器两端电压,电流表测量电路中的电流。
(1)已知电流值,由欧姆定律得出电阻R0的电压,根据串联电路的电压特点得出滑动变阻器的电压,进而得出滑动变阻器的电阻;
(2)由欧姆定律得:电源电压不变时,电路中电流最大时,电阻最小,电流最小时,电阻最大。当电流表满偏时,电路中电流最大,电压表满偏时,电路中的电流最小,根据串联电路电压特点和欧姆定律的变形式分别计算滑动变阻器的最小值和最大值,即可得出滑动变阻器连入电路的电阻范围。
本题考查欧姆定律的应用及串联电路的特点,有一定综合性。
24.【答案】解:(1)依题意知水吸收的热量为:
;
(2)开关S1闭合,S2接b点时,电热水器处于慢加热工作状态,只有R1连入电路,
电路中电流为:
,
R1的阻值为:
;
(3)当开关S1断开,S2接b点时,电热水器处于保温工作状态,此时R1和 R2串联,
电路中的总电阻为:
根据串联电路电阻的规律知R2的阻值为:
;
当开关S1闭合,S2接a点时,电热水器处于快加热工作状态,R1和 R2并联
此时电路总电阻为:
加热时的功率为:
,
通电300s所消耗的电能为:
。
答:(1)热水器把水从20℃加热到50℃时,水吸收的热量是3.78×106J;
(2)开关S1闭合,S2接b点时,电热水器处于慢加热工作状态,电路中电流是5.5A,电阻R1的阻值是40Ω;
(3)开关S1闭合,S2接a点时,电热水器在快加热工作状态下正常工作,若此时热水器通电300s所消耗的电能是7.26×105J。
【解析】由电路图可知,开关S1闭合、S2接a时,R1与R2并联;开关S1闭合、S2接b时,电路为R1的简单电路;开关S1断开、S2接a时,电路断路;开关S1断开、S2接b时,R1与R2串联,根据P=UI=U2R可知,电路中的电阻越小,电路的总功率越大,据此判断电热水器的挡位。
(1)根据Q=cm△t计算热水器把水从20℃加热到70℃时水吸收的热量;
(2)开关S1闭合、S2接b时,电路为R1的简单电路,电热水器处于慢加热挡,根据P=U2R求出电阻R1的阻值;
(3)根据并联电路的电阻特点,可求得R1与R2并联时的总电阻,然后利用P=U2R求出快加热功率,根据Q=W=Pt算出热水器通电300s所消耗的电能。
本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式、电热公式的应用,关键是判断出电热水器处于不同挡位时电路的连接方式是关键。
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这是一份2020-2021学年河北省唐山市乐亭县九年级(上)期末物理试卷,共28页。