2020-2021学年黑龙江省鸡西市鸡冠区田家炳中学九年级(上)期末物理试卷
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2020-2021学年黑龙江省鸡西市鸡冠区田家炳中学九年级(上)期末物理试卷
1. 下列说法正确的是( )
A. 电路中有了电源,电路中就一定有电流
B. 电源是提供电流的装置
C. 只要导体中有自由电荷存在,导体中就会有电流形成
D. 有电源的闭合电路才会有电流
2. 如图所示,将两个滑动变阻器串联起来,将a端和b端接入电路中,要使两个滑动变阻器的总电阻最大,那么这两个变阻器的滑片的位置为( )
A. P1在最左端,P2在最右端 B. P1在最右端,P2在最左端
C. P1在最右端,P2在最右端 D. P1在最左端,P2在最左端
3. 如图所示,甲、乙为两只测电流和电压的电表,接法都正确,则下面判断正确的是( )
A. 甲、乙都是安培表 B. 甲是安培表,乙是伏特表
C. 甲是伏特表,乙是安培表 D. 甲、乙都是伏特表
4. 下列四幅图中可探究磁场对电流作用的是( )
A. B.
C. D.
5. 如图所示,AB和BC是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体,将它们串联后连入电路中,这两段导体两端的电压及通过它们的电流的大小关系正确的是( )
A. UAB>UBC IAB=IBC B. UAB
A. 电流表示数变大,电压表示数变小
B. 电流表示数变小,电压表示数不变
C. 电流表示数变小,电压表示数变大
D. 电流表示数变大,电压表示数不变
7. 以下说法中正确的是( )
A. 绝缘体有电阻,导体没有电阻
B. 导体两端电压为零时,电流为零,但电阻不为零
C. 只有导体才能用于做电工材料
D. 通过导体的电流越大,导体的电阻就一定越小
8. 如图所示是家庭常用的电能表,下列说法正确的是( )
A. 这块电能表正常工作的电压是220V
B. “kW⋅h”是电功率的单位
C. 只利用电能表就能测出用电器的电功率
D. 图中电能表指示的读数为63280J
9. 对家庭电路的安装过程,下列要求正确的是( )
A. 按照进户线→电能表→总开关→熔断器→用电器顺序安装
B. 控制各灯具的开关都应装在零线上
C. 所有家用电器和插座都要串联,并且用电器与控制它的开关也要串联
D. 三孔插座有时不需要接地
10. 如图所示,电源电压保持不变,开关S闭合后,灯L1和L2都正常发光,一段时间后,两盏灯突然熄灭,电压表有示数电流表无示数,则故障原因可能是( )
A. 灯L1短路 B. 灯L2短路 C. 灯L1开路 D. 灯L2开路
11. 在探究串联电路电压关系实验中,物理实验小组按如图所示的电路测得V的示数是3.8V,V1的示数是2.3V,V2的示数应为( )
A. 1.5V B. 3.8V C. 2.3V D. 6.1V
12. 如图所示的“坐位体前屈测试仪”可对初中毕业生进行身体柔韧性测试。测试者向前推动滑块,滑块被推动的距离越大,仪器的示数就越大。小华同学设计了如图所示的四种电路,其中滑动变阻器的滑片向右滑动时,电表示数增大的电路是( )
A. B.
C. D.
13. 就公式I=UR说法正确的是( )
A. 电阻一定时,导体中通过的电流和其两端电压成正比
B. 电压一定时,导体中的电流和导体电阻成反比
C. 导体中的电流跟导体两端电压和电阻无关
D. 对同一导体它两端的电压和通过它的电流相等
14. 如图所示,当开关S闭合后,下列说法正确的是( )
A. 灯L1与灯L2串联,且灯L1被短路
B. 电压表可测出灯L1两端的电压
C. 电流表A1测的是灯L1的电流
D. 电流表A2测的是灯L2的电流
15. 如图所示电路,电源电压保持不变。闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P从右端滑到左端的过程中,R1、R2的I−U关系图如乙所示。则下列判断正确的是( )
A. 图线A是电阻R1的I−U关系图象
B. 电源电压为18V
C. R1的阻值是10Ω
D. 滑动变阻器R2的最大阻值为30Ω
16. (广东省)欧姆定律的表达式为______。在电压U一定的条件下,导体的电阻R越小,通过导体的电流I越______。两个电阻R1和R2(R1>R2)串联接入电路中,通过R1的电流______(选填“大于”、“等于”或“小于”)通过R2的电流。
17. 如图所示的电路中,
(1)当开关S1、S2断开,开关S3闭合时,L1和L2组成______ 电路。
(2)当开关S1、S2闭合,开关S3断开时,L1和L2组成______ 电路。
18. 一个标有“220V、1000W”的电炉,接在220伏特电源上,工作0.5小时,消耗电能______ 度,产生的热量是______ 焦耳。
19. 在某电阻两端加6V的电压时,通过它的电流是0.3A;若通过它的电流是0.1A,应在这个电阻的两端加______ V的电压;该电阻的阻值是______ Ω。
20. 我国家庭电路的电压是______V,对人体安全的电压是______V。
21. 串联电路的总电阻等于______ 。电阻串联其实质是增加了导体______ 。
22. 用来勾画建筑物轮廓的灯泡的连接方式是______ 联;若一盏彩灯的电压是36V,要接在家庭电路中,至少能串联______ 个这样的灯泡。
23. 如图所示,电源电压保持不变,电阻R1=R2=R3=10Ω,要使R2、R3并联,应闭合开关______ ,此时电流表示数为I1;要使R1、R2串联,开关S1、S2应______ (选填“断开”或“闭合”),此时电流表的示数为I2;则I1:I2=______ 。
24. 法拉第发现了______ 现象,人们根据此现象发明了______ ,从此人类进入电气化的时代。
25. 小明家的电能表如图所示,他要用电能表和秒表测某一用电器的实际电功率。在用电高峰时,他只让规格为“220V 1000W”的电热水壶单独工作,测得在200s内电能表的转盘恰好转81圈。此时该电热水壶的实际功率______W,实际电压______V.(假设电水壶电阻不变)
26. 奥斯特实验说明电流具有______ 效应,同时也说明通电导体周围存在______ 。
27. 小亮在开着空调的书房里复习功课,妈妈在厨房忙着做晚饭,当她把电饭煲的插头插入插座按下开关时,家里的空气开关就“跳闸”了,原因可能是______ ,导致电路中______ 过大,引起“跳闸”。
28. 探究“电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”时,两个相同的透明容器中密封着质量相等的空气,用电阻R1、R2对容器中的空气进行加热,如图所示。R1大于R2。
(1)R1、R2串联的目的是保证______ 相同,U形管液面高低反映了______ ;
(2)通电10s观察图中U形管中液面高度的变化不同,说明电流产生的热量与______ 有关;
(3)在研究电流产生的热量与电流的关系时,将一段导线与电阻丝R2并联,通电10s左侧U形管中液面高度的变化比右侧U形管中液面高度的变化______ (填大或小);
(4)此实验说明在电流和通电时间相同时,电流产生的热量与______ 有关。
29. 在“测定小灯泡的电功率”实验中,电源电压6V,小灯泡L的额定电压是2.5V,电阻大约10Ω左右,可供选用的滑动变阻器R1和R2的最大阻值分别为10Ω、50Ω,实验电路如图2所示。
(1)用笔画线代替导线把实物图连接起来;
(2)应该选用的滑动变阻器是______ ;
(3)电路正确连接后闭合开关,发现小灯泡不亮,但是电流表有示数,接下来应进行的操作是______ (填序号);
A.更换小灯泡
B.检查电路是否断路
C.向左移动滑动变阻器滑片
D.向右移动滑动变阻器滑片
(4)图3是根据实验数据绘成的U−I图像。根据图像信息,可计算出小灯泡的额定功率是______ W。当滑动变阻器的滑片向右移动时,小灯泡的电阻将______ (选填变大、变小或不变);
(5)继续滑动滑片小灯泡突然熄灭,此时电流表示数为0,而电压表有示数,那么发生的故障是______ ,此时电压表的示数是______ V。
30. 我们已进行过“科学探究:欧姆定律”
(1)请你在图2方框画出该实验的电路图.
(2)①由于电路中电流的大小受多种因素的影响,所以我们在探究某一因素变化对电流的影响时,必须保持其它因素不变,即采用了______ 法.
②图1是某实验小组在探究过程中,根据实验数据绘制的图象,其中表示电压不变时,电流随电阻变化的图象是______图;表示电阻不变时,电流随电压变化的图象是______.(选填“甲”或“乙”)
(3)在探究过程中,使用滑动变阻器的目的是______ 和______.
(4)实验的结论是:
①______.
②______.
31. 小明在使用电炉时发现,电炉丝热得发红而导线却不怎么热,这是为什么?请你说明其中的道理.
32. 如图是空调的三脚插头与三孔插座,请应用物理知识回答下列问题
(1)三脚插头中较长的脚E与空调的什么部位相连?
(2)三脚插头插入插座时E脚又与插座中的地线相连,这样连接的目的是什么?
(3)针对日常生活中浪费电能的现象及用电习惯,请你说出一种节约电能的方法。
33. 如图所示的电路,R1=20Ω,R2=80Ω,闭合开关,电流表的示数为0.8A.求:
(1)电源电压U。
(2)干路电流I。
(3)电阻R1消耗的电功率。
(4)闭合开关S后,1min电路消耗的总电能。
34. 电热饮水机有加热和保温两种工作状态(由机内温控开关S0自动控制),从说明书上收集到如表数据及如图所示的电路原理图:
热水箱容量
2L
额定电压
220V
加热时的功率
400W
保温时的功率
40W
(1)分析说明温控开关S0断开时,饮水机处于哪种工作状态?
(2)求电阻R2的阻值。
(3)求电热饮水机在加热状态下的工作电流。
答案和解析
1.【答案】D
【解析】解:A、电路中产生电流的条件:一要有电源,二电路是通路,缺一不可。所以电路中有电源,电路中不一定有电流,故A错;
B、电源是提供电压的装置,电压使电荷发生定向移动产生电流,故B错;
C、电荷的定向移动才会形成电流,故C错;
D、有电源且电路是闭合的,此时电路中才会有电流,故D正确。
故选:D。
解答本题需要掌握:电流产生的条件、电源的作用、电流的形成。
本题考查了有持续电流的条件和电流的形成,属于基础知识的考查,要掌握。
2.【答案】D
【解析】解:如图,将a端和b端接入电路中,要使滑动变阻器的阻值最大,则两个滑动变阻器的电阻线都应连入电路,故P1在最左端,P2在最左端。
故选:D。
要使滑动变阻器的连入的电阻阻值最大,则应把全部的电阻线连入电路。
本题考查了滑动变阻器的接法。当滑动变阻器的电阻线全连入电路时,连入电阻最大。
3.【答案】C
【解析】解:由图可知,甲表与电阻并联,所以甲表是电压表,乙表与电阻串联,所以乙表是电流表。
故选:C。
根据电流表与被测用电器串联,电压表与被测用电器并联即可作出判断。
本题考查了电流表的使用,只要知道电流表与被测用电器串联,电压表与被测用电器并联即可解答。
4.【答案】B
【解析】解:
A、当将通电直导线放在小磁针上方时,小磁针会发生偏转,故说明通电导线周围存在磁场,故A错误;
B、当开关闭合时,放在磁场中的导体会在磁场力的作用下运动起来,故探究的是磁场对电流作用力,故B正确;
CD、导体与电流表相连,故在闭合回路中当导体棒在磁场中做切割磁感线运动时,电路中会产生电流,故探究的是电磁感应,故CD错误;
故选:B。
实验的装置不同,则可完成的实验不同;故可以由实验的装置知道其实验的目的及意义。
在电磁学部分中,电磁感应与通电导体在磁场中的运动为互逆过程,可明确是先有的运动还是先有的电流,由运动产生电流则为电磁感应,若是由电流引起的运动,则为通电导体在磁场中的受力。
5.【答案】A
【解析】解:已知AB和BC是由同种材料制成的且长度相同,BC的横截面积大于AB的横截面积,所以BC的电阻小于AB的电阻,串联时电流相同,根据公式U=IR可知,AB两端的电压大于BC两端的电压。
故选:A。
AB和BC是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体,横截面积越大,电阻越小,串联时电流相同,根据公式U=IR可知电阻两端电压的大小。
本题考查影响电阻大小的因素和欧姆定律的应用,关键知道影响电阻大小的因素是导体的材料、长度、横截面积和温度,要熟记串联电路电流、电压的特点,本题应用了控制变量法解题,这是今后学习中最长用的解题方法之一。
6.【答案】B
【解析】解:由电路图可知,R1与R2并联,电压表测电源的电压,电流表测干路中的电流.
∵电源的电压不变,
∴滑片移动时,电压表的示数不变,故AC不正确;
∵并联电路中各支路独立工作、互不影响,
∴滑片移动时,通过R1的电流不变,
滑动变阻器的滑片P向右移动时,接入电路中的电阻变大,
∵I=UR,
∴该支路的电流变小,
∵并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
∴干路电流变小,即电流表的示数变小,故B正确,D不正确.
故选B.
由电路图可知,R1与R2并联,电压表测电源的电压,电流表测干路中的电流.根据电源的电压可知电压表示数的变化,根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知通过R1的电流不变,根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律可知该支路电流的变化,根据并联电路的电流特点可知干路电流的变化.
本题考查了滑动变阻器对电流表和电压表的影响,解决此类问题要判断滑动变阻器在电路中电阻的变化,再利用并联电路的特点和欧姆定律来判断电压和电流的变化.
7.【答案】B
【解析】解:根据物体导电能力的强弱,把物体分为:导体、半导体、绝缘体,它们都有电阻;导体、半导体、绝缘体都可用作电工材料;导体的电阻由导体材料、导体长度、导体横截面积决定,与导体两端的电压、流过导体的电流无关。
故选:B。
根据导体、绝缘体等电学知识,逐一分析解答。
本题考查了电学方面的知识,考查内容较简单,是一道基础题。
8.【答案】A
【解析】
【分析】
电能表的各参数表示的物理意义:“10(20)A”表示电能表的标定电流是10A,最大瞬间电流是20A,220V表示该电能表的正常工作电压,50Hz表示该电能表在频率为50Hz的交流电电路中使用.电能表的读数方法:最后一位是小数,单位kW⋅h。
本题考查对电能表参数的理解,电能表的读数方法:最后一位是小数,单位kW⋅h。
【解答】
解:
A、电能表正常工作时的电压为220V;故A正确;
B、“kW⋅h”是电功的单位,故B错误;
C、电能表是测量用电器一段时间内消耗的电能,故C错误;
D、电能表的示数为:6328.0kW⋅h,故D不正确。
故选A。
9.【答案】A
【解析】解:
A、根据家庭电路的组成可知,家庭电路的连接要按照进户线→电能表→总开关一熔断器一用电器的安装顺序,故A正确;
B、为了安全,控制用电器的开关都应该连接在火线和用电器之间,故B错误;
C、插座也是接用电器的,家庭电路各用电器间互不干扰,所以电器和各插座之间应该是并联,用电器和它的开关应该是串联,故C错误;
D、三孔插座的接法:左零右火,中间接地,三孔插座的接地线要保证良好接地,以防外壳带电,危及人身安全。故D错误。
故选:A。
(1)家庭电路的组成,一定要注意进户线、电能表、总开关、保险丝的顺序不能颠倒。
(2)家庭电路中,开关控制用电器时,开关和用电器串联。
(3)家庭电路中,各用电器之间、用电器与插座之间、插座与插座之间均为并联连接。
(4)三孔插座的接法:左零右火,中间接地。
家庭电路中掌握家庭电路的组成、家庭电路的连接方式以及开关与用电器的连接方式、插座的接法等,都要掌握,这些都是比较简单的问题。
10.【答案】C
【解析】解:由图可知,开关S闭合后,两灯串联,电压表测量灯L1两端电压,一段时间后,两盏灯突然熄灭,电流表无示数,说明电路出现了断路;电压表有示数,说明电压表的正负接线柱与电源之间是接通的,所以故障是灯L1开路。
故选:C。
由图可知,开关S闭合后,两灯串联,电压表测量灯L1两端电压;两盏灯突然熄灭,根据电压表、电流表的示数分析故障的原因。
用电压表判断故障时,若电压表有读数,可能是所并联的地方开路或其他地方短路了,若电压表没有读数,则可能是所并联的地方短路或其他地方开路了。
11.【答案】A
【解析】根据电路图可知,电压表V1测的是灯L1两端电压,V2测的是灯L2两端电压,V测电源两端电压,由于串联电路两端电压等于各部分电路电压之和,因此V2的示数为:3.8V−2.3V=1.5V。
故选:A。
串联电路两端电压等于各部分电路电压之和。
本题考查串联电路电压的特点,是一道基础题。
12.【答案】B
【解析】解:A.电路为并联电路,电流表测量干路的电流,当滑片向右滑动时时,滑动变阻器接入电路的阻值增大,电流表的示数减小,故A选项错误;
B.电路为串联电路,电压表测量变阻器两端的电压,当滑片向右滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻增大,串联电路起分压作用,所以变阻器分得的电压变大,电压表的示数变大,故B选项正确;
C.电路为并联电路,电流表测量定值电阻的电流,电流表的示数不变,故C错误;
D.电路为串联电路,电压表测量电源电压定值电阻两端的电压,当滑片向右滑动时,电源电压不变,故电压表的示数不变,故D选项错误。
故选:B。
先识别电路,然后根据压力的改变,判断滑动变阻器接入电路的阻值的变化,再根据欧姆定律判断电压表和电流表示数的变化。
本题考查滑动变阻器的使用,明确电表的测量对象是解题的基础,熟练应用欧姆定律、串联分压原理来分析电路中电流、电压的变化是解题的关键。
13.【答案】AB
【解析】解:
A、电阻一定时,导体中通过的电流和其两端电压成正比,故A正确;
B、根据U=IR,当电压一定时,导体中的电流和导体电阻成反比,故B正确;
C、电压是电流产生的原因,导体中的电流跟导体两端电压、导体的电阻有关,故C错误;
D、对同一导体电阻不变,它两端的电压和通过它的电流比值不变,故D错误。
故选:AB。
欧姆定律的内容是:在同一电路中,通过某段导体的电流跟这段导体两端的电压成正比,跟这段导体的电阻成反比;据此分析。
本题考查了学生欧姆定律内容的了解和掌握,难度不大。
14.【答案】BD
【解析】解:读图可知,当开关S闭合后,电流有两条路径,故电路为并联电路,且电流表A1在干路,测总电流,电流表电流表A2测的是灯L2的电流,电压表测并联电路的电压,也可以认为是测量的L1或L2的电压.故选项BD的说法正确.
故选BD.
串联电路中电流只有一条路径,并联电路中电流有多条路径,据此判断串并联;电流表要串联在被测电路中,电压表要与被测用电器并联.
会根据电流流向法判断电路的连接特点,知道电流表要与被测部分串联,是做出正确判断的关键.
15.【答案】B
【解析】解: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=0.2A,R1两端的电压U1=4V,R2两端的电压U2=14V,
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=14V+4V=18V,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=4V0.2A=20Ω,R2=U2I=14V0.2A=70Ω,故C错误、D错误。
故选:B。
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)根据电压变化的范围进行判断,定值电阻两端电压不会等于零;
(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,电阻R1的功率最小,根据图象读出电路中的最小电流和两电阻两端的电压,根据串联电路的电压特点求出电源的电压,根据欧姆定律求出R1的阻值和滑动变阻器的最大阻值。
本题考查串联电路电流和电压的规律以及滑动变阻器的使用,关键是欧姆定律的应用,要明白电路各个用电器的连接情况,还要会看“U−I”关系图象。在电学中,有些题目的信息是通过图象给出的,所以要会读电路图中的信息和U−I图象中的信息。
16.【答案】I=UR大 等于
【解析】解:根据欧姆定律内容:通过导体的电流与加在导体两端的电压成正比,与导体的电阻成反比,即I=UR;
当电压一定时,R越小,I越大;串联电路中各处电流相等。
故答案为:I=UR,大,等于
本题考查欧姆定律和串联电路的特点。
记住欧姆定律公式,理解I与U、R的关系;记住串联电路的特点。
17.【答案】串联 并联
【解析】解:(1)当开关S1、S2断开,开关S3闭合时,流依次流经两盏灯泡,所以灯泡L1、L2是串联的;
(2)当开关S1、S2闭合,开关S3断开时,电流分别流经两盏灯泡,故灯L1、L2是并联的。
故答案为:串联;并联。
串联电路中电流只有一条路径,各用电器之间相互影响;并联电路中电流有多条流通路径,各个用电器之间互不影响,独立工作。
解决此类电路问题的关键是根据串联合并联电路的特点,结合题意选择合适的开关组成符合题意的电路图。
18.【答案】0.51.8×106
【解析】解:由题意知,电炉额定功率P=1000W=1kW,工作时间t=0.5h,
电炉消耗的电能:
W=Pt=1kW×0.5h=0.5kW⋅h=0.5×3.6×106J=1.8×106J;
则电炉消耗的电能是0.5度,产生的热量:
Q=W=1.8×106J。
故答案为:0.5;1.8×106。
电炉的工作原理是电流的热效应,电炉工作时消耗电能,产生热量,把电能转化为内能(热能);
由电炉铭牌可知,电炉的额定电压是220V,额定功率是1000W,已知工作时间t=0.5h,由W=Pt可以求出电炉消耗的电能,产生的热量。
本题是一道基础题,熟练应用电功公式W=Pt即可正确解题。
19.【答案】2 20
【解析】解:电阻的两端加6V的电压时,通过它的电流是0.3A;
根据欧姆定律I=UR得电阻的阻值为:
R=UI=6V0.3A=20Ω;
由于电阻是导体的一种性质,与电压和电流无关,所以当通过它的电流是0.1A时,电阻仍然为20Ω,
电阻两端的电压为:
U′=I′R=0.1A×20Ω=2V。
故答案为:2;20。
电阻是导体的一种性质;根据欧姆定律公式I=UR变形后可求电阻值和电压值。
明确电阻是导体的一种性质,熟练运用欧姆定律公式及变形公式,是解答此题的关键。
20.【答案】220 不高于36
【解析】解:我国家庭电路的电压是220V,对人体的安全电压不高于36V。
故答案为:220;不高于36。
根据我国家庭电路的电压、对人体安全的电压填空。
本题考查了对常见电压值的了解,是一道基础题。
21.【答案】所有串联电阻之和 长度
【解析】解:对于纯串联电路,串联电路的总电阻等于所有串联电阻之和;
将电阻串联起来,相当于增加了导体的长度,总电阻要增大,并且比任何一个电阻都大。
故答案为:所有串联电阻之和;长度。
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;串联电路总电阻等于各串联电阻之和。
本题考查了串联电路的电阻特点,基础题。
22.【答案】并 7
【解析】解:用于勾画建筑物轮廓的灯泡使用的是并联的方式进行连接,因为在并联的情况下,当其中某一盏灯不发光也不会影响整体的效果。
家庭电路的电压是220V,每盏灯的电压是36V,根据串联分压的原理,串联相同型号灯泡的个数为n=220V36V≈6.1(个),
当电压超出灯泡的额定电压36V时,灯泡容易烧坏,因此串联到电路中的灯泡应为7个。
故答案为:并;7。
要解决此题,需要掌握家庭电路的连接形式,并且要掌握串并联电路的特点,根据串联分压的原理,可求得串联相同型号灯泡的个数。
此题主要考查的是串并联电路的特点和学生对串联电路分压特点的认识和理解,难度不大。
23.【答案】S1、S2 断开 4:1
【解析】解:如图所示,要使电阻R2、R3并联,则电流必须分别流入R2、R3,所以应闭合开关S1、S2,此时电流表测干路电流,
因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,
所以,电路中的总电阻:
,
此时电流表的示数:
;
要使R1、R2串联,电流从电源的正极流出依次经过R1、R2,所以开关S1、S2都断开,
此时总电阻,
所以,此时电流表的示数:
,
所以,I1:I2=U5Ω:U20Ω=4:1。
故答案为:S1、S2;断开;4:1。
(1)电路的基本连接形式有两种:一种是串联,在串联电路中电流只有一条路径,各用电器之间相互影响;另一种是并联,在并联电路中电流有多条流通路径,各个用电器之间互不影响,独立工作;
(2)R2、R3并联时,电流表测干路电流,根据电阻的并联求出电路中的总电阻,利用欧姆定律表示出电路中的电流;R1、R2串联时,电流表测电路中的电流,根据电阻的串联和欧姆定律表示出电路中的电流,然后得出两种情况下电路中的电流之比。
本题是一道关于电路组成、电阻的串并联以及欧姆定律的综合题,在解题时应先根据串、并联电路电阻的特点,分别表示出电流的大小,再计算电流的比值。
24.【答案】电磁感应 发电机
【解析】解:在奥斯特发现了电流的磁效应后,很多科学家致力于寻找磁场与电流的关系,英国物理学家法拉第经十年的不懈努力,终于发现了闭合电路中的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时会产生感应电流,即电磁感应现象,人们根据这一现象发明了发电机。
故答案为:电磁感应;发电机。
产生感应电流的条件:闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动;发电机是根据电磁感应原理制成的。
要掌握产生感应电流的条件和电磁感应现象的应用,是一道基础题。
25.【答案】810 198
【解析】解:由P=U2R可得:
电热水壶的电阻:,
因为每消耗1kW⋅h的电能,电能表的转盘转1800转,所以电能表的转盘转81转消耗的电能为:
W=81r1800r/kW⋅h=9200kW⋅h=9200×3.6×106J=1.62×105J,
电热水壶的实际功率为:,
所以实际电压:。
故答案为:810;198。
根据电能表的参数“1800r/kW⋅h”先计算出电能表的转盘转81转消耗的电能,根据电功率公式P=Wt计算出电热水壶的实际功率,再根据P=U2R计算实际电压。
本题考查电功率公式的应用,知识点多、联系实际生活,属于中考常见题型,读懂电能表的参数是本题的关键。
26.【答案】磁 磁场
【解析】解:奥斯特在1820年通过实验发现电流具有磁效应,实验证明通电导体周围存在磁场,改变电流方向时,其磁场方向随之改变,磁场方向和导体中的电流方向有关。
故答案为:磁;磁场。
奥斯特通过实验发现电流具有磁效应,也说明通电导体周围存在磁场。
本题考查电流的磁效应,学习中要掌握相应的物理学史。
27.【答案】总功率过大 电流
【解析】解:妈妈在厨房忙着做晚饭,当她把电饭煲的插头插入插座,然后按下开关,家里的空气开关就“跳闸”了,这说明把电饭煲在接入电路后,导致电路中电流过大,所以故障原因可能是总功率过大。
故答案为:总功率过大;电流。
空气开关“跳闸”是因为电路中电流过大。电路中电流过大有两种原因:一是电路中用电器的总功率过大,二是电路发生了短路。
本题考查了造成家庭电路电流过大的原因。这个现象在生活中可以见到,要会用物理知识解决实际问题。
28.【答案】电流 电阻丝产生热量的多少 电阻 大 电阻
【解析】解:
(1)R1、R2串联时,由于串联电路中电流处处相等,则其目的是保证电流相同,U形管密封着质量相等的空气,则液面高低反映电阻丝产生热量的多少;
(2)通电10s观察图中U形管中液面高度的变化不同,说明两个电阻产生的热量不同;通电时间、电流均相同,电阻不同,说明电流产生的热量与电阻有关;
(3)在研究电流产生的热量与电流的关系时,控制电阻相同,将一段导线与电阻丝R2并联,R1通过的电流更大,则通电10s左侧产生的热量更多,左侧U形管中液面高度的变化比右侧U形管中液面高度的变化大;
(4)此实验说明在电流和通电时间相同时,根据焦耳定律Q=I2Rt可知,电流产生的热量与电阻成正比。
故答案为:(1)电流;电阻丝产生热量的多少;(2)电阻;(3)大;(4)电阻。
(1)电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关,探究电流产生热量跟电阻关系时,控制通电时间和电流不变;电流通过导体产生热量的多少不能直接观察,但气体温度的变化可以通过液面高度差的变化来反映,体现的是转换思想;连通器是指上端开口,底部连通的容器,内装入同种液体,当液体静止时,各容器中的液面总保持相平;
(2)(3)(4)电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关,根据控制变量法分析。
本题考查了学生对焦耳定律的认识,注重了探究实验的考查,同时在该实验中利用了控制变量法和转换法,是中考物理常见题型。
29.【答案】R2 D0.5变大 灯泡断路 6
【解析】解:(1)由电路图可知,灯泡与变阻器串联,电压表与灯泡并联,
灯泡正常发光时电路中的电流约为:I=ULRL=2.5V10Ω=0.25A;
小灯泡L的额定电压是2.5V,所以电流表、电压表均选用小量程即可,则实物图连接如图所示:
(2)灯泡正常工作时的电流约为0.25A,
此时滑动变阻器电压为:UR=U−UL=6V−2.5V=3.5V,
此时滑动变阻器接入阻值为:,
故应该选用的滑动变阻器是最大阻值为50Ω的R2。
(3)电路正确连接后闭合开关,发现小灯泡不亮,但是电流表有示数,说明可能是灯泡短路,也可能是电路中的电流太小、电阻太大,接下来应向右移动滑动变阻器滑片,增大电路中的电流;故选D。
(4)根据U−I图像信息可知,灯泡正常发光时电路中的电流为0.2A,则小灯泡的额定功率:
P=UI=2.5V×0.2A=0.5W;
滑片向右端移动时,滑动变阻器接入电路的长度变短,电阻变小,电路总电阻变小,电路电流增大,灯泡电压增大,温度升高,灯丝电阻变大。
(5)继续滑动滑片小灯泡突然熄灭,此时电流表示数为0,而电压表有示数,那么发生的故障是灯泡断路,此时电压表串联在电路中,其示数为电源电压即6V。
故答案为:(1)(2)R2;(3)D;(4)0.5;(5)变大;(6)灯泡断路;(7)6。
(1)根据电路连接实物电路,电压表与小灯泡并联,电流表与小灯泡串联,要选择合适的量程。
(2)滑动变阻器与灯泡串联,根据串联电路电压特点,求出灯泡正常工作时,滑动变阻器的电压,求出滑动变阻器的电阻。
(3)闭合开关前,需将滑动变阻器的滑片移动阻值最大的位置;
灯泡不亮,电流表有示数,灯泡可能短路或电流太小。
如果再移动滑动变阻器滑片,灯泡还不发光,电流也不变时,灯泡短路;
如果移动滑片,灯泡变亮,电流表示数变大,说明电流太小;
所以接下来移动滑片,使总电阻减小,确定灯泡不亮的原因。
(4)根据图像信息,读出小灯泡在额定电压2.5V时的电流,根据P=UI计算出小灯泡的额定功率;滑片右移,滑动变阻器接入电路电阻变小,电路总电阻变小,电路电流增大,灯泡电压增大,温度升高,灯丝电阻增大。
(5)当灯泡电压超过额定电压会烧坏灯泡,电压表串联在电路中,电压表测电源电压。
测灯泡电阻或功率的实验中,根据数据确定电压表、电流表、滑动变阻器的规格是一类题型:电压表的量程一般根据灯泡额定电压或电源电压来确定;滑动变阻器的规格同时考虑电阻和电流,电阻在够用的情况下,尽量要小一些。
30.【答案】控制变量 甲 乙 改变电阻两端电压 保护电路 保持电阻不变时,电流跟电压成正比 保持电压不变时,电流跟电阻成反比
【解析】解:(1)电路图如下图所示:
(2)①电流的大小与电压和电流有关,所以在探究与其中一个因素的关系时,必须保持另一个因素不变,这就是控制变量法;
②由图可知:甲图为I−R图象,乙图为I−U图象;
(3)滑动变阻器在该实验中的作用:一是通过改变连入电阻变化改变电路中的电流,使电压重新分配,改变电阻两端的电压,二是分压保护电路;
(4)由实验数据、图象可得结论:①保持电阻不变时,电流跟电压成正比;②保持电压不变时,电流跟电阻成反比.
故答案为:
(1)见上图;
(2)控制变量;甲;乙;
(3)改变电阻两端电压;保护电路;
(4)保持电阻不变时,电流跟电压成正比;保持电压不变时,电流跟电阻成反比.
电流的大小与电压和电流有关,所以我们在探究其中一个因素变化对电流的影响时,必须保持另一个因素不变,这就是控制变量法;该实验中,滑动变阻器的作用有二:一是保护电路,一是通过变阻原理改变电阻两端的电压;实验结论的表述中注意控制变量和逻辑关系不能错.
在探究一个物理量与多个因素关系的实验中,注意使用控制变量法.
31.【答案】解:电炉在使用时,电炉丝和导线串联,,通电时间t相同,
∵Q=I2Rt,,
∴电流产生的热量:,
从而出现电炉丝热得发红,但跟电炉丝连接的导线都不怎么热的现象.
答:因为电炉丝的电阻大,产生的热量多.
【解析】由焦耳定律知道,电流通过导体产生的热量跟电流的平方、电阻大小和通电时间成正比.电炉丝和连接的导线串联在电路中(通过的电流相等),通电时间是相同的,而电炉丝的电阻比导线的电阻大,据焦耳定律分析.
本题主要考查对焦耳定律及应用、串联电路电流关系的了解和掌握,知道电炉丝和相连接的铜导线为串联是本题的关键
32.【答案】答:(1)因为插座的正确接法为,左零右火,中间接地线;而插头较长的脚E与空调的金属外壳相连;
(2)万一空调的金属外壳与火线相连,使外壳带电,电流会通过地线流入大地,从而避免触电事故的发生;
(2)在日常生活中,我们要养成节约用电的良好习惯,例如:随手关灯等。
【解析】(1)三脚插头的“长脚”是把用电器的外壳与大地相连接,脚稍长一些可保证在插入插座和拔出插座时更安全。
(2)地线插人插座时外壳先接地线,拔出插座时外壳后脱离地线,
(3)节约用电的措施:不开无人灯、无人风扇、用节能灯代替白炽灯等。
本题考查了洗衣机、空调、电冰箱等家用电器都使用三孔插座、三脚插头的原因(为了防止触电),为了自己和家人的安全,掌握其使用原理,严防触电发生!
33.【答案】解:由电路图可知,R1与R2并联,电流表测R1支路的电流。
(1)因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,由I=UR可得,电源的电压:
U=I1R1=0.8A×20Ω=16V;
(2)通过R2的电流:
I2=UR2=16V80Ω=0.2A,
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:
I=I1+I2=0.8A+0.2A=1A;
(3)电阻R1消耗的电功率:
P1=UI1=16V×0.8A=12.8W;
(4)闭合开关S后,1min电路消耗的总电能:
W=UIt=16V×1A×60s=960J。
答:(1)电源电压为16V;
(2)干路电流为1A;
(3)电阻R1消耗的电功率为12.8W;
(4)闭合开关S后,1min电路消耗的总电能为960J。
【解析】电路图可知,R1与R2并联,电流表测R1支路的电流。
(1)根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出电源的电压;
(2)根据欧姆定律求出通过R2的电流,利用并联电路的电流特点求出干路电流;
(3)根据P=UI求出电阻R1消耗的电功率;
(4)闭合开关S后,根据W=UIt求出1min电路消耗的总电能。
本题考查了并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式、电功公式的应用,是一道较为简单的应用题。
34.【答案】解:(1)温控开关S0断开时,只有电阻R2接入电路,根据P=U2R可知:热水器功率小于开关S0闭合时两电阻并联时的功率,因此开关S0断开时饮水机处于保温状态。
(2)只用电阻R2接入电路时,饮水机处于保温状态,
由P=U2R得:电阻。
(3)饮水机在加热状态下的工作电流
;
答:(1)温控开关S0断开时,饮水机处于保温状态;
(2)电阻R2的阻值为1210Ω。
(3)电热饮水机在加热状态下的工作电流是1.8A。
【解析】(1)开关S0断开时,只有电阻R2接入电路,根据P=U2R可知:热水器功率小于开关S0闭合时两电阻并联时的功率,因此开关S0断开时饮水机处于保温状态;
(2)饮水机处于保温时的功率,由功率的变形公式R=U2P求出电阻R2的阻值;
(3)已知饮水机的额定电压及加热时的功率,由功率的变形公式I=PU求出饮水机在加热状态下的工作电流。
分析清楚电路结构,知道何时饮水机处于加热状态、何时处于保温状态,是正确解题的关键,灵活应用功率的变形公式、并联电路的特点可以正确解题。
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