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2020-2021学年河北省唐山市乐亭县九年级(上)期末物理试卷
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2020-2021学年河北省唐山市乐亭县九年级(上)期末物理试卷
1. 1876年发明电话的科学家是( )
A. 爱迪生 B. 伏特 C. 赫兹 D. 贝尔
2. 花博会展厅,花开烂漫,满厅清香。“满厅清香”体现的物理知识是( )
A. 物质是由分子组成的 B. 分子之间存在着空隙
C. 分子间存在力的作用 D. 分子永不停息地运动
3. 小红对自己家的汽车进行了研究,并在网络上查阅了汽车相关数据,了解了以下说法,其中正确的是( )
A. 如图所示的冲程是汽油机工作过程中的做功冲程
B. 汽油机的效率越高,消耗的汽油就越少
C. 随着汽油的燃烧,汽油的热值会减小
D. 汽油机轻便,通常汽油机的效率高于柴油机的效率
4. 今天,科技正在改变人们的生活,下列有关新科技应用说法正确的是( )
A. 北斗卫星导航是通过光纤传递信息
B. 智能机器人只能通过声音信号控制
C. 用5G手机上网是通过电磁波传递信息
D. 无人自动驾驶汽车行驶不需要消耗能量
5. 关于温度、热量、内能,以下说法正确的是( )
A. 0℃的冰没有内能
B. 物体的温度越低,所含的热量越多
C. 内能少的物体也可能将能量传给内能多的物体
D. 物体的内能与温度有关,只要温度不变,物体的内能就一定不变
6. 下列说法正确的是( )
A. 摩擦起电创造了电荷
B. 陶瓷和大地都是绝缘体
C. 只要有电压,就一定有电流产生
D. 电压是使自由电荷定向移动形成电流的原因
7. 能源科技的发展促进了人类文明的进步,下列有关能源的说法正确的是( )
A. 核电站中的反应堆是利用核裂变发电的
B. 太阳能、风能、天然气都是可再生能源
C. 电能是广泛使用的一次能源
D. 因为能量转化服从能量守恒定律,所以能源是取之不尽、用之不竭的
8. 研究电流跟电阻、电压的关系,实验时,分别保持电阻不变和保持电压不变两步进行探究,在保持电阻不变这一步中,实验要求( )
A. 保持滑动变阻器的滑片位置不变
B. 保持电阻R两端的电压不变
C. 保持电路中的电流不变
D. 保持定值电阻值不变,调节滑动变阻器的滑片到不同的位置
9. 如图所示,闭合开关后,下列操作不能使电流表指针偏转的是( )
A. 磁体水平向左运动 B. 磁体水平向右运动
C. 导体ab水平向左运动 D. 导体ab竖直向上运动
10. 关于家庭电路和安全用电,下列说法中正确的是( )
A. 空气开关跳闸,电路不一定发生了短路
B. 用电器的金属外壳必须与零线连接
C. 使用测电笔时,必须用手直接接触金属笔尖
D. 一般对人体而言,只要电压不高于220V就是安全的
11. 如图所示,电源电压不变,两只电表均完好,开关S闭合后,发现L1、L2都不亮,电流表无示数,电压表有示数,则电路的故障可能是( )
A. 灯泡L1断路 B. 灯泡L1短路 C. 灯泡L2断路 D. 灯泡L2短路
12. 家用电能表标有3000R/kW⋅h的字样,当接入一个用电器正常工作时,1min内电能表的转盘转了15转,则该电器消耗的实际功率是( )
A. 30W B. 180W C. 300W D. 3000W
13. 下列各图能正确描述两个磁极间的磁感线分布的是( )
A. B.
C. D.
14. 关于如图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. 丙图所示装置把机械能转化为电能
D. 丁图中麦克风应用了电磁感应现象
15. 在图甲电路中,电源电压不变,R0为定值电阻,R为滑动变阻器。在滑片P从最右端向最左端滑动过程中,电压表与电流表的示数变化关系如图乙。则下列说法正确的是( )
A. 电源电压为5V B. 滑片P在中点时,电流为0.4A
C. 定值电阻R0为8Ω D. R的最大阻值为20Ω
16. 如图所示的电路,电源电压不变,闭合开关S1,灯L1发光,再闭合开关S2,下列说法正确的是( )
A. 灯L1变暗 B. 电压表示数变小
C. 电流表示数不变 D. 电流表示数变大
17. 小刚家中的几盏电灯突然全部熄灭了,检查保险丝发现并未烧断,用测电笔测试各处电路时,氖管都发光。他对故障作了下列四种判断,其中正确的是( )
A. 灯泡全部都烧坏 B. 进户零线断路
C. 室内线路发生短路 D. 进户火线断路
18. 如图甲为探究“电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”的实验装置,两烧瓶中盛有等质量的煤油,电热丝R1、R2的电压与电流关系如图乙,则( )
A. R1的阻值较大
B. 通过R2的电流较大
C. 通电一段时间后,R2瓶中温度计的示数变化较大
D. 若用水代替煤油实验效果会更好
19. 如图所示,电源电压保持6V不变,电流表的量程为0∼0.6A,电压表的量程为0∼3V,定值电阻的规格为“10Ω0.5A”,滑动变阻器的规格为“20Ω1A”。闭合开关,为了保证电路安全,在变阻器滑片移动过程中,下列说法正确的是( )
A. 电路消耗总功率允许的变化范围为1.2W∼3W
B. 电流表示数允许的变化范围为0.2A∼0.5A
C. 变阻器R2接入电路的阻值允许变化范围为2Ω∼20Ω
D. 电阻R1消耗功率允许的变化范围为0.4W∼0.9W
20. 如图甲是通过小灯泡L的电流跟其两端电压关系。现将小灯泡L与电阻R连入图乙所示电路中,只闭合S,小灯泡的实际功率为1.8W;再闭合S1电流表示数为0.9A。下列结果正确的是( )
A. 电源电压为12V B. 电路消耗的总功率为5.4W
C. 通过电阻R的电流为0.6A D. 电阻R的阻值为10Ω
21. 空气清新剂等压缩气罐不要放置在高温环境下,是因为______可以改变物体的内能(选填“热传递”或“做功”),易使气体升温爆炸;用水作为冷却剂是因为水的______比较大的缘故。
22. 发电机的工作原理是______。
23. 现实生活中,越来越多的人使用手机进行视频通话,手机之间是依靠______来传递信息的。由于智能手机的待机时间很短,因此需要经常充电,当给电池充电时是将电能转化成______能。
24. 为了安全用电,家庭电路中的空气开关应装在火线上。空气开关“跳闸”后,受它控制的电路处于______(选填“短路”“断路”或“通路”)状态;验电笔______(选填“能”或“不能”)区分零线与接地线。
25. 有一电动机线圈的电阻为5Ω,线圈两端所加的电压为3V时,线圈中的电流为0.4A,当电动机转动1min时的产生的热量是______J,消耗的电能______J。
26. 某台汽油机飞轮的转速为1200r/min,在1s内,汽油机完成了______个工作循环。若这台汽油机改用天然气做燃料,完全燃烧0.07m3天然气释放的热量为______J,若这些热量的30%被水吸收,可以将4kg的水由20℃加热到______℃。
27. 小英看到某小区车库积水造成大量财产损失的新闻后,设计了如图所示的车库积水自动报警器,图中A、B位置可以安装电铃或LED灯,车库没有积水时,LED灯亮;车库有积水时,左侧控制电路接通,电磁铁通电,具有______性,把衔铁吸下,电铃发出声音。电铃应该安装在图中的______位置。
28. 如图甲所示,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片从最右端滑至灯正常发光的位置,电流表示数与两电压表示数的关系图象如图乙所示。则电源电压为______V,灯的功率变化量为______W。
29. 请用笔画线表示导线,将图中的电灯、开关和插座正确接入家庭电路中。
30. 将一个通电螺线管AB用单线悬挂起来,如图所示,闭合开关,最后静止时A端指南、B端指北。画出螺线管上过导线环绕图示,并在螺线管两端标出N、S极。
31. 为探究电磁铁的磁性跟哪些因素有关,小丽同学作出以下猜想:
猜想A:电磁铁通电时有磁性,断电时没有磁性
猜想B:通过电磁铁的电流越大,它的磁性越强
猜想C:外形相同的螺线管,线圈的匝数越多,它的磁性越强
为了检验上述猜想是否正确,小丽所在实验小组通过交流与合作设计了以下实验方案用漆包线(表面涂有绝缘漆的导线)在大铁钉上绕制若干圈,制成简单的电磁铁。如图所示的从左到右a、b、c、d为实验中观察到的四种情况。
根据小丽的猜想和实验,完成下面填空:
(1)通过观察电磁铁吸引大头针数目多少的不同,来判断它______的不同;
(2)通过比较______两种情况,可以验证猜想A是正确的;
(3)通过比较______两种情况,可以验证猜想B是正确的;
(4)通过比较d中两电磁铁,发现猜想C不全面,应补充的条件是______。
32. 小红用如图甲所示的装置测量小灯泡在不同电压下的电功率,已知小灯泡的额定电压为2.5V,R为滑动变阻器。
(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于______(选填“A”或“B”)端。
(2)闭合开关后,小红发现无论怎样调节滑动变阻器小灯泡都不发光、电流表的指针始终指向0刻度线附近,但是电压表的示数始终接近电源电压。则出现这种情况可能的原因是______。
(3)排除故障后小红继续实验,在某次测量中电压表和电流表的示数分别如图乙和丙所示,则此时电压表的读数为______V,电流表的读数为______A,此时小灯泡实际的电功率为______W。
(4)小红测量了不同电压下小灯泡中的电流,并把测得的数据填写在表格中如表所示。有三名同学根据表格中的数据描绘出小灯泡中的电流随它两端电压变化的图象如图丁所示,其中正确的是______(选填“①”、“②”或“③”)。
实验次数
1
2
3
4
5
6
电压U/V
0.5
0.9
1.3
1.7
2.1
2.5
电流I/A
0.16
0.19
0.21
0.24
0.26
0.28
33. 某学校食堂有一个电水壶的铭牌如表所示.如图是电水壶的电路图,R为加热器,当温度较低时,温控开关S处于闭合状态,加热器加热.当水沸腾后,会自动断开进入保温状态.从而实现了自动温度开关控制.若加热器电阻阻值不随温度变化而改变,且此时的大气压为1标准大气压.则:
额定电压
220V
额定功率
4400W
水壶装水质量
10kg
频率
50Hz
(1)电水壶正常工作时,其加热电阻的阻值是多大?
(2)若电水壶产生的热量全部被水吸收,现将一满壶23℃的水在标准大气压下烧开需要多长时间?[水的比热容C=4.2×103J/(kg⋅℃)]
(3)当电水壶处于保温状态时,通过加热器的电流是1A,此时电阻R0的电功率是多少?
34. 如图所示的电路中,电源电压恒定不变,电压表的量程为0∼15V,电流表的量程为0∼0.6A,灯L上标有“6V3W”字样(不考虑灯丝电阻随温度的变化),定值电阻R2=30Ω.当只闭合开关S1、S2,调节滑片P至距B端一处25时,灯L正常工作;当只闭合开关S1、S3,调节滑片P至中点处时,电流表示数为0.3A,求:
(1)灯泡的电阻;
(2)电源电压;
(3)在保证电路各元件安全的情况下,只闭合开关S1、S2时,灯L消耗的电功率范围。
答案和解析
1.【答案】D
【解析】解:
1876年,贝尔发明了电话,贝尔的电话由话筒和听筒两部分组成,爱迪生发明了电灯,伏特发明的伏特电池,赫兹用实验证实了电磁波的存在,故D符合题意。
故选:D。
根据对物理学史的了解,明确各位科学家的贡献,再做出相应的判断。
本题是一道基础题,需要了解一点物理学史,尤其是一些科学家所做出的贡献。
2.【答案】D
【解析】解:“满厅清香”是说整个厅充满了花的清香,这是扩散现象,说明了分子在不停地做无规则运动,故D符合题意。
故选:D。
不同物质的分子在相互接触时,彼此进入对方的现象叫做扩散,扩散说明了一切物质的分子都在不停地做无规则运动。
本题主要考查学生对:扩散现象,即分子运动的了解和掌握,是一道基础题。
3.【答案】A
【解析】解:
A、由图可知,汽油机两个气门关闭,火花塞点火,活塞向下运动,所以为做功冲程,故A正确;
B、汽油机的效率越高,有用功与汽油完全燃烧放出热量的比值越大,即在做功相同的情况下,汽油完全燃烧放出热量少,则消耗的汽油较少,故B错误;
C、热值是燃料的一种特性,只与燃料的种类有关,因此当汽油不断减少时,汽油的热值不变,故C错误;
D、汽油机是点燃式,压缩冲程压缩的程度不大,内能转化为机械能的效率较低,故通常汽油机的效率低于柴油机,故D错误。
故选:A。
(1)汽油机的一个工作循环由如图所示的四个冲程组成:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程;根据曲轴的转动方向判断活塞的运行方向,再根据气门的关闭情况就可以确定是哪一个冲程;
(2)热机的效率是指热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比,比值越大,则效率越高,据此分析;
(3)热值是燃料的一种特性,只与燃料的种类有关;
(4)汽油机和柴油机相比,优点是比较轻巧,不足是效率较低。
本题考查了汽油机各冲程的判断,热机效率、热值的影响因素以及汽油机的优缺点,属于综合性题目。
4.【答案】C
【解析】解:A、我国自行研制的北斗卫星导航系统具有定位、导航和通信等功能,它传递信息是利用电磁波来实现的,故A错误;
B、智能机器人具备形形色色的内部信息传感器和外部信息传感器,如视觉、听觉、触觉、嗅觉。除具有感受器外,它还有效应器,作为作用于周围环境的手段,故B错误;
C、5G手机上网属于移动电话,所以它传递信息是通过电磁波来实现的,故C正确;
D、无人自动驾驶汽车行驶也需要消耗能量,故D错误。
故选:C。
导航仪是利用电磁波传递信息的,导航仪、地面端的中心控制系统、导航卫星间可以相互传递信息。
本题考查电磁波的传播与应用、光纤通信等,难度不大,属于中等题。
5.【答案】C
【解析】解:
A、在任何温度下,分子都在不停地做无规则运动,物体都具有内能,故A错误;
B、热量是一状态量,描述它的术语是“吸收”和“放出”,不能用含有,故B错误;
C、内能是物体分子无规则运动的动能和分子势能的总和,内能少的物体温度可能高,能量是从高温物体转移到低温物体,故C正确;
D、内能与物体的质量、温度和状态有关,故D错误。
故选:C。
(1)任何物体在任何温度都具有内能;
(2)热量是过程量,不能说含有;
(3)热传递的条件存在温度差;
(4)内能与物体的质量、温度和状态有关。
本题考查温度、热量与内能的关系,以及热传递现象,难度不大。
6.【答案】D
【解析】解:A、摩擦起电并没有创造电荷,而是电子从一个物体上转移到另一物体上,故A错误。
B、常见的导体包括:人体、大地、各种金属、酸碱盐的溶液等;绝缘体有陶瓷、塑料等,故B错误。
C、电压是使电路中电荷发生定向运动形成电流的原因,电压不是压力;电源是提供电压的装置,不同的电源,电路两端的电压不同;要使电路中有电流,则必须满足两个条件:有电源,且电路是通路,故C错误、D正确。
故选:D。
(1)摩擦起电的实质是电荷的转移;
(2)容易导电的物体叫导体,不容易导电的物体叫绝缘体,根据导体和绝缘体的定义可做出判断;
(3)电压是形成电流的原因;得到持续电流的必要条件:有电压、电路是通路。
本题考查了电压、电流的关系以及导体与绝缘体,难度不大。
7.【答案】A
【解析】解:A、核电站中的反应堆是利用核裂变发电的,故A正确。
B、太阳能、风能、天然气中,太阳能和风能是可再生能源,天然气是不可再生能源,故B错误。
C、通过一次能源的消耗才能得到的能源叫二次能源,如电能,故C错误。
D、随着人类对能源的消耗,能源会随着人类的开发使用而减少,故D错误。
故选:A。
(1)核能的利用包括核裂变和聚变,核电站中的反应堆是根据核裂变发电的。
(2)可再生能源的概念:像风能、水能、太阳能等可以在自然界源源不断地得到,把它们称为可再生能源。不可再生能源的概念:化石能源、核能等能源会越用越少,不能在短期内从自然界得到补充,这类能源称为不可再生能源。
(3)可以直接从自然界获得的能源叫一次能源,如化石能源、风能、水能、太阳能。无法从自然界直接获取,必须通过一次能源的消耗才能得到的能源叫二次能源,如电能。
(4)人类利用能源,将各种能源转化为人类需要的其它能源,能源会随着人类的开发使用而减少。
熟悉能源的种类,知道核能的利用,可解答此题。
8.【答案】D
【解析】解:电流跟电阻、电压的大小有关,研究电流与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变,根据保持电阻不变,即研究电流与电压的关系,为得出普遍性的结论,要改变电阻的电压和电流多次测量,故保持定值电阻值不变,调节滑动变阻器的滑片到不同的位置,只有D正确。
故选:D。
电流跟电阻、电压的大小有关,研究电流与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变,根据保持电阻不变,可知研究电流与电压的关系,为得出普遍性的结论,要改变电阻的电压和电流多次测量,据此分析。
本题研究电流跟电阻、电压的关系,主要考查控制变量法和归纳法的运用等知识。
9.【答案】D
【解析】解:磁体水平向左运动、磁体水平向右运动、导体ab水平向左运动时,导体ab都会在磁场中做切割磁感线运动,导体中就会产生感应电流,电流表指针会发生偏转;导体ab竖直向上运动时,ab没有切割磁感线,不会产生感应电流;故D符合题意。
故选:D。
产生感应电流需满足两个条件:一为闭合回路,二为回路中部分导体切割磁感线。根据条件可判断。
此题考查了产生感应电流的条件,在电路闭合的情况下,导体必须做切割磁感线运动。其中也可以是导体不动,磁体运动。
10.【答案】A
【解析】解:A、家庭电路中总功率过大或发生短路时,空气开关会跳闸,故A正确;
B、家用电器的金属外壳要与大地相连,若金属外壳带电,电流会通过地线导入大地,避免触电,故B错误;
C、使用测电笔时,必须用手接触笔尾的金属体,不能与笔尖金属体接触,故C错误;
D、不高于36V的电压对人体是安全的,故D错误。
故选:A。
(1)家庭电路中总功率过大或发生短路时,空气开关会跳闸;
(2)有金属外壳的家用电器,必须接地线;
(3)使用测电笔时,应让手与笔尾的金属体接触,不能与笔尖金属体接触;
(4)对人体的安全电压是不超过36V。
本题考查了学生对安全用电知识的了解与掌握,平时学习时多了解、多积累,加强安全意识,不能违反。
11.【答案】A
【解析】解:由电路图可知,两灯泡串联,电流表测电路电流,电压表测灯泡L1两端电压;
开关S闭合,灯泡L1和L2都不亮,电流表无示数,说明电路故障为断路;电压表有示数,说明电压表的正负接线柱与电源两极相连,因此灯泡L1断路,故A正确。
故选:A。
由电路图可知,两灯泡串联,电流表测电路电流,电压表测灯泡L1两端电压;常见电路故障有:断路与短路,根据电路故障现象分析电路故障原因。
电路故障短路和断路的判断,短路时电路中有电流,断路时电路中无电流。特别是电压表所测的用电器断路,电压表与电路串联。要会辨别不同故障所出现的不同情况。
12.【答案】C
【解析】解:
3000R/(kW⋅h)表示每消耗1kW⋅h的电能,电能表的转盘转动3000转,
转盘转15转用电器消耗的电能:
W=153000kW⋅h=0.005kW⋅h,
则该电器消耗的实际功率:
P=Wt=0.005kW⋅h160h=0.3kW=300W。
故选:C。
3000R/(kW⋅h)表示每消耗1kW⋅h的电能,电能表的转盘转动3000转,据此求出转盘转15转消耗的电能,再利用P=Wt可求出该电器消耗的实际功率。
本题考查了消耗电能、电功率的计算,关键是对电能表相关参数的物理意义的理解。
13.【答案】C
【解析】解:在磁体的外部,磁感线从磁体的北极出来,回到南极;且同名磁极相互排斥,磁感线应相斥;所以A、B、D错误,C正确。
故选:C。
根据磁场的性质及磁感线的特点分析即可;磁感线的特点:在磁体的外部,磁感线从磁体的北极出来,回到南极。
此题主要考查了磁感线的分布及特点,要掌握磁感线的方向。
14.【答案】D
【解析】解:
A、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。
B、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。
C、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,把电能转化为机械能,所以C说法错误。
D、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。
故选:D。
(1)认识奥斯特实验,知道奥斯特实验证实了通电直导线周围存在磁场。即电流的磁效应;
(2)掌握电磁感应现象及实验,知道在此实验中让闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动,电路中会产生感应电流。根据这个原理制成了发电机;
(3)掌握磁场对电流的作用实验,知道在此实验中,通电导体在磁场中受到力的作用;
(4)要解决此题,需要知道动感线圈式话筒是根据电磁感应现象工作的。
此题考查了电和磁中的各种现象,在学习过程中,一定要掌握各实验的现象及结论,并且要找出其不同进行区分。
15.【答案】D
【解析】解:由电路图可知,R0与R串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)当滑片位于最左端时,电路电流最大,根据图乙可知:Imax=0.6A,
由I=UR可得,电源电压:
U=ImaxR0=0.6A×R0---------①
当滑片位于最右端时,电路电流最小,电压表示数最大,根据图乙可知:Imin=0.2A,UR=4V,
根据串联电路电压规律和I=UR可得,电源电压:
U=UR+IminR0=4V+0.2A×R0-------②
联立①②可得,R0=10Ω,U=6V,故AC错误;
(2)由I=UR可得,滑动变阻器的最大阻值:R=URImin=4V0.2A=20Ω;故D正确;
滑片P在中点时,电路电流:I=UR0+12R=6V10Ω+12×20Ω=0.3A,故B错误。
故选:D。
由电路图可知,R0与R串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)当滑片位于最左端时,滑动变阻器接入电路中的电阻为0,此时电路为R0的简单电路,电路中的电流最大,电压表被短路,示数为0;根据图乙读出此时电路中的电流,根据欧姆定律表示出电源电压;
当滑片P位于最右端时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,根据串联电路分压规律可知滑动变阻器分得的电压最大,即电压表的示数最大,根据图乙读出电表的示数,根据欧姆定律的应用表示出电源电压,联立关系式可求出电源电压和R0的阻值;
(2)根据欧姆定律的应用求出滑动变阻器的最大阻值,再根据滑片在中点的电阻,利用串联电路电阻特点和欧姆定律求出滑片在中点电路的电流。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的灵活应用,从图象中获取有用的信息是关键。
16.【答案】D
【解析】解:
由电路图可知,闭合并关S1,断开开关S2时,只有灯泡L1接入电路中,电流表测量L1的电流,电压表测量电源电压;再闭合开关S2,L1、L2并联,电流表测量干路中的电流,电压表仍然测量电源电压;
在并联电路中,各支路互不影响,则闭合开关S2后,通过L1的电流不变,L1的亮度不变;因并联电路中干路电流等于各支路电流的和,此时电流表的示数等于两个灯泡的电流之和,所以电流表示数会变大;
由于电压表始终测量电源电压,所以再闭合开关S2后,电压表示数不变;
综上所述,D正确。
故选:D。
由图可知,闭合并关S1,断开开关S2时,只有灯泡L1接入电路中,电流表测量L1的电流,电压表测量电源电压;再闭合开关S2,L1、L2并联,电流表测量干路中的电流,电压表仍然测量电源电压;根据并联电路的特点分析各个选项。
本题考查了电路的动态分析,涉及到并联电路的特点,难度不大。
17.【答案】B
【解析】解:电灯突然全部熄灭,检查保险丝发现并未烧断,说明电路中的电流不会很强,因此电路不可能发生短路现象,也不可能几盏灯泡全部都烧坏。如果用测电笔测试各处电路时,氖管都发光,说明该电路进户火线不可能断路。由此可以判断是进户零线断路,使得几盏灯所在电路没有形成闭合回路,即使得电路中没有电流而出现几盏灯全部熄灭。
故选:B。
用电器均不正常而保险丝未熔断,说明电路中干路上有断路,测电笔测试各处电路,氖管都发光,说明各点与火线是连通的,故只可能是零线断了。
本题考查了用测电笔检测电路的故障。在正常情况下,测电笔测火线应氖管发光,测零线应不其不发光。
18.【答案】C
【解析】解:
A、由图可知,在电流相同时,R2两端的电压大,根据欧姆定律可知,R2的电阻要大于R1的电阻,故A错误;
B、由图可知,该电路为串联电路,各处的电流相同,故B错误;
C、通电一段时间后,电流和通电时间相同,电阻越大,产生的热量越多,由于R2的电阻大,则R2瓶中温度计的示数变化较大,故C正确;
D、若用水代替煤油实验,相同质量的水和煤油,吸收相同热量时,水的比热容大,则水升高的温度低,温度计示数变化较小,实验效果不明显,故D错误。
故选:C。
(1)根据图像,利用欧姆定律判定电阻的大小;
(2)根据串联电路的电流特点判定电流的大小;
(3)电流产生的热量与电流大小、电阻大小和通电时间相同;
(4)根据煤油和水的比热容的大小分析。
本题考查了电流产生的热量与哪些因素有关,明确电路的连接方式是解题的关键。
19.【答案】D
【解析】解:电源两端电压为6V保持不变,定值电阻为10Ω;
由题意知,当电压表的最大测量值为3V时,此时定值电阻R1两端的电压U1=3V,电路中的电流I1=I=I2=U1R1=3V10Ω=0.3A<0.5A,因此电路中的最大电流为0.3A;故B错误;
故根据串联电路的总电压等于各电阻两端电压之和可得:
滑动变阻器两端的最小电压为,
由欧姆定律可知:接入电路中的最小电阻;
所以,电路消耗的最大功率P=UI=6V×0.3A=1.8W;故A错误;
电阻R1消耗功率最大功率:P1=U1I=3V×0.3A=0.9W。
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,即,
电阻R1消耗的最小功率:P′=(I1′)2R1=(0.2A)2×10Ω=0.4W。
则电阻R1消耗功率允许的变化范围为0.4W∼0.9W;故D正确。
故选:D。
滑动变阻器R2与定值电阻R1串联,电压表测量定值电阻两端的电压,根据串联电路的分压原理(电阻越大,电阻两端的电压越高),当电压表的示数最小时,变阻器接入电路的电阻最大;当电流表的示数达到最大值时,变阻器接入电路的电阻最小;根据欧姆定律的应用可分别电路中的总电阻和滑动变阻器接入电路中的电阻值,同时可以确定电压表示数、电流表示数以及电路中总功率的变化。
本题考查串联电路中电压、电流以及功率、滑动变阻器接入电路电阻的计算,注意求阻值范围时,根据电流表和电压表的最大值进行计算,并且会灵活运用欧姆定律。
20.【答案】BCD
【解析】解:
A.只闭合S时,电路为灯泡L的简单电路,电流表测电路中的电流,
由图像可知,当UL=6V、IL=0.3A时,灯泡的实际功率:PL=ULIL=6V×0.3A=1.8W,
则电源的电压U=UL=6V,故A错误;
BCD.再闭合S1后,R与L并联,电流表测干路电流,
电路消耗的总功率:P=UI=6V×0.9A=5.4W,故B正确;
因并联电路中各支路独立工作、互不影响,
所以,通过灯泡的电流不变,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,通过R的电流:IR=I−IL=0.9A−0.3A=0.6A,故C正确;
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,由I=UR可得,R的阻值:R=UIR=6V0.6A=10Ω,故D正确。
故选:BCD。
(1)只闭合开关S时,电路为L的简单电路,电流表测电路中的电流,根据图像读出灯泡的实际功率为1.8W时的电压和电流,根据灯泡的电压可知电源的电压;
(2)再闭合S1后,电阻和灯泡并联,电流表测量干路电流,根据P=UI可求出电路消耗的总功率,根据通过灯的电流不变和并联电路电流规律可求出通过R的电流,再根据欧姆定律求出电阻R的阻值。
本题考查了并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,关键是根据图像读出灯泡功率为1.8W时的电流和电压值。
21.【答案】热传递 比热容
【解析】解:
(1)空气清新剂等压缩气罐在高温环境下,会从周围吸收热量,导致其温度升高,是通过热传递改变物体的内能;
(2)水的比热容比较大,质量相同的水与其他物质相比,在升高相同的温度水需要吸收更多的热量,所以热机通常用水来作为冷却剂;
故答案为:热传递;比热容。
(1)改变物体内能的方法:一是做功(能量的转化),二是热传递(能量的转移);
(2)水的比热容较大,质量相同的水和其它液体相比较,升高相同的温度时,吸收的热量多;吸收或放出相同的热量时,温度变化较小,因此常用来做冷却剂、取暖剂、防冻剂等。
此题考查改变内能的方法、水比热容特点的应用,难度不大,掌握基础知识即可正确解题。
22.【答案】电磁感应现象
【解析】解:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就会产生电流,是电磁感应现象,是发电机的工作原理。
故答案为:电磁感应现象。
发电机的工作原理是电磁感应,即闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就会产生感应电流
本题考查发电机的原理,是一道基础题。
23.【答案】电磁波 化学
【解析】解:手机之间是依靠电磁波来传递信息的;当给电池充电时是将电能转化成化学能。
故答案为:电磁波;化学。
手机是利用电磁波进行传递信息的,给电池充电时,电能转化为电池的化学能。
本题是一道基础题,掌握基础知识即可正确解题。
24.【答案】断路 不能
【解析】解:(1)空气开关是一种具有特殊功能的开关,可以在家庭电路中的总电流过大时自动断开,尤其出现短路时自动断开,防止发生火灾。而空气开关跳闸指的就是空气开关自动断开,此时开关断开,电路处于断路状态。
(2)验电笔的功能是检测家庭电路中的电线中哪根是火线,只有在验电笔接触火线时,其笔杆中的氖管才会发光。而零线和接地线都无法令验电笔发光,所以无法区分零线和接地线。
故答案为:断路;不能。
本题考查空气开关和验电器得功能,需要学生理解其功能原理。
本题主要考的是安全用电的相关知识,理解空气开关也是开光的一种,闭合时电路处于通路状态,断开(跳闸)时电路处于断路状态;验电笔的功能主要是能检测出哪根线是火线。
25.【答案】48 72
【解析】解:电动机线圈的电阻为5Ω,线圈两端所加的电压为3V时,线圈中的电流为0.4A,当电动机转动1min时的产生的热量是:
Q=I2Rt=(0.4A)2×5Ω×1×60s=48J,
消耗的电能:
W=UIt=3V×0.4A×1×60s=72J。
故答案为:48;72。
由已知条件,利用Q=I2Rt求出电动机转动1min时产生的热量;
根据W=UIt得出消耗的电能。
含有电动机的电路为非纯电阻电路,求电流做的总功只能用W=UIt计算,根据Q=I2Rt求出的电动机产生的热量小于电流做的功,两者差值为电动机转化成的机械能。
26.【答案】102.94×106 72.5
【解析】解:(1)四冲程汽油机的飞轮转速为1200r/min=20r/s,即在1s内飞轮转20r,
因为飞轮转2r完成一个工作循环,所以在1s内,汽油机完成了10个工作循环。
(2)完全燃烧0.07m3天然气释放的热量:
。
(3)由得,水吸收的热量:
放=30%×2.94×106J=8.82×105J,
由得水的末温:
。
故答案为:10;2.94×106;72.5。
(1)四冲程内燃机完成一个工作循环,经历四个冲程,活塞往复运动2次,曲轴和飞轮转2转,对外做功1次;
(2)知道天然气的体积和热值,利用求出天然气完全燃烧产生的热量;
(3)根据求出水吸收的热量,然后利用求出水的末温。
本题主要考查有关热机的计算、燃料完全燃烧放热公式、效率公式以及吸热公式的掌握和应用,属于热学常考题型,难度不大。
27.【答案】磁 B
【解析】解:车库没有积水时,电磁铁不具有磁性,不会吸引衔铁,LED灯亮,说明A为LED灯;车库有积水时,左侧控制电路接通,电磁铁通电,电磁铁会具有磁性,能吸引衔铁,使得B的电路接通,电铃发出声音,所以电铃应安装在图中的B位置。
故答案为:磁;B。
电磁继电器的实质是一个间接开关,它连接两个电路,是通过控制电路的通断来控制工作电路的通断的开关。此题中的控制电路的通断是由水位的变化来控制的。分析时要从控制电路入手。
本题中的问题都是对电磁继电器电路的工作过程进行分析,一般的思路是,先明确控制电路与工作电路,再从控制电路入手,看电磁铁磁性的有无对工作电路触点连接情况的影响,最后确定工作电路中的工作情况。
28.【答案】9 4
【解析】解:灯与变阻器串联,电压表V1测灯的电压,V2测变阻器的电压,电流表测电路的电流。
(1)调节滑动变阻器的滑片从最右端滑至灯正常发光的位置,变阻器连入电路的电阻变小,电路的电流变大,根据U=IR可知,灯的电压变大,
故左边图象为电流随V1的示数的变化关系,右边图象为为电流随V2的示数变化关系,
当电路电流最小为0.2A时,由图中两电压表示数,根据串联电路电压的规律,两电压表示数之和为电源电压:
U=1V+8V=9V;
(2)变阻器连入电路的电阻最大时,电路电流最小为0.2A,由图知,灯的电压为1V,灯的最小功率:
P1=1V×0.2A=0.2W;
灯正常发光时,电路的电流为0.6A,由图可知,变阻器的电压为2V,由串联电路电压的规律,灯的额定电压为:
UL=9V−2V=7V,
灯的额定功率为:
P2=ULIL=7V×0.6A=4.2W,
故灯的功率变化量为:
△P=4.2W−0.2W=4W。
故答案为:9;4。
本题考查串联电路的规律及欧姆定律和电功率公式的运用,关键是电路结构的分析和从图中获取有效的信息。
29.【答案】解:(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;
(2)三孔插座的接法:上孔接地线、左孔接零线、右孔接火线,如下图所示:
【解析】(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。
本题考查了家庭电路的连接,在家庭电路中,安装各个元件,不但考虑各元件能使用,更要考虑使用的安全性。
30.【答案】解:通电螺线管水平悬吊静止时一端指南一端指北,指北的是N极,指南的是S极,如图所示,
电流方向如图所示,根据安培定则用右手握住螺线管,四指指向电流方向,大拇指指向通电螺线管的N极,所以先从螺线管的后面开始绕螺线管,如图所示。
故答案为:如上图。
【解析】通电螺线管水平悬吊静止时一端指南一端指北,指北的是N极,指南的是S极,知道通电螺线管的磁极和电流方向根据安培定则判断螺线管的绕法。
通电螺线管是一个磁体,按照磁体受到地磁场的作用,通电螺线管指南的是S极,指北的是N极,然后根据安培定则判断绕法。
31.【答案】磁场强弱 a、b b、c 电流相等时
【解析】解:(1)电磁铁磁性的强弱可用吸引大头针数目的多少来体现,所以通过观察电磁铁吸引大头针的多少的不同,来判断它磁性的不同。
(2)电磁铁磁性的有无可以通过电磁铁是否吸引大头针来判断。由ab两图可知,a图的开关断开,电路中没有电流,电磁铁也不吸引大头针闭合,说明电磁铁没有磁性。b图的开关闭合,电路中有电流,电磁铁吸引大头针闭合,说明电磁铁有磁性。
(3)猜想B是验证磁性的强弱是否与电流大小有关,因此要控制匝数相同,电流大小不同。比较几个图,只有bc符合条件。
(4)猜想C是验证磁性的强弱是否与电流大小有关,因此要控制电流的大小相同,线圈匝数不同。在d图中,由于两电磁铁串联,控制了电流相等,而匝数不同,符合条件。故选d图。电流大小不仅与线圈匝数有关,还与电流大小有关,因此描述时,要增加电流相同这个条件。
故答案为:(1)磁场强弱;(2)a、b;(3)b、c;(4)电流相等时。
(1)电磁铁磁性的强弱通过电磁铁吸引大头针的数目来判断;
(2)研究电磁铁磁性的强弱与多个因素是否有关,要用到控制变量法。关键要把握住控制变量法中的变量与不变量:要验证磁性有无时,就要控制电路中有无电流。
(3)要验证磁性强弱与电流大小是否有关时,就要控制匝数相同,电流大小不同。
(4)要验证磁性强弱与匝数关系时,就要控制电流相等、而且都有铁芯。
此题中利用控制变量法得结论时,不但要指出不同点:线圈匝数,还要指出相同点:电流相同。这样的结论才是没有漏洞的。
32.【答案】A 灯泡断路 1.50.220.33③
【解析】解:(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于阻值最大处A端;
(2)闭合开关后,小红发现无论怎样调节滑动变阻器小灯泡都不发光、电流表的指针始终指向0刻度线附近,电路可能断路,但是电压表的示数始终接近电源电压,电压表与电源连通,则出现这种情况可能的原因是灯泡断路;
(3)排除故障后小红继续实验,在某次测量中电压表和电流表的示数分别如图乙和丙所示,电压表选用小量程,则此时电压表的读数为1.5V,电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流为0.22A,此时小灯泡实际的电功率为:P=UI=1.5V×0.22A=0.33W;
(4)根据表中数据,第1次灯的电阻为:
R1=U1I1=0.5V0.16A≈3.12Ω,同理,第2、3次-----6次的电阻分别为4.74Ω、6.19Ω-----和8.93Ω,灯的电阻随温度的升高而变大,根据丁图做出下图:
②表示电流与电压成正比,电阻为一定值,与②相比,相同电压下,通过灯的电流应变小,其中正确的是③。
故答案为:(1)A;(2)灯泡断路;(3)1.5;0.22;0.33;(4)③。
(1)闭合开关前,为保护电路,滑动变阻器的滑片P应置于阻值最大处;
(2)若电流表示数为0,灯不亮,说明电路可能断路;电压表示数接近电源电压,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的支路以外的电路是完好的,则与电压表并联的部分断路了;
(3)根据电表选用小量程确定分度值读数,根据P=UI求出小灯泡实际的电功率;
由欧姆定律得出第1次灯的电阻R1,同理得出第2、3次-----6次的电阻大小,灯的电阻随温度的升高而变做成,根据图丁,由作图法分析回答。
本题测量小灯泡在不同电压下的电功率,考查注意事项、故障分析、电表读数、功率计算和欧姆定律的运用、影响电阻大小的因素及数据分析。
33.【答案】解:
(1)由P=U2R可得,加热电阻的阻值:;
(2)标准大气压下水的沸点是100℃,水吸收的热量:,
∵电水壶产生的热量全部被水吸收,
,
∵W=Pt,
∴加热时间:t=WP=3.234×106J4400W=735s;
(3)
当S断开时,R与R0串联,处于保温状态,
由欧姆定律可得,R两端的电压:UR=IR=1A×11Ω=11V,
∵串联电路中总电压等于各分电压之和,
∴R0的电压:U0=U−UR=220V−11V=209V,
此时电阻R0的电功率:P0=U0I=209V×1A=209W。
答:
(1)电水壶正常工作时,其加热电阻的阻值是11Ω;
(2)若电水壶产生的热量全部被水吸收,现将一满壶23℃的水在标准大气压下烧开需要735s;
(3)当电水壶处于保温状态时,通过加热器的电流是1A,此时电阻R0的电功率是209W。
【解析】(1)加热器加热时,电路为R的简单电路,根据P=U2R求出加热电阻的阻值;
(2)标准大气压下水的沸点是100℃,根据公式求出水吸收的热量,电水壶产生的热量全部被水吸收时,利用W=Pt求出加热时间;
(3)当S断开时,R与R0串联,处于保温状态,根据欧姆定律求出R两端的电压,利用串联电路的电压特点求出R0的电压,利用P=UI求出此时电阻R0的电功率。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式、吸热公式的灵活应用,关键是明白加热和保温时电路的连接方式以及知道标准大气压下水的沸点是100℃。
34.【答案】解:(1)由P=UI=U2R可得,灯泡的电阻:
RL=UL2PL=(6V)23W=12Ω;
(2)当只闭合开关S1、S2,调节滑片P至距B端一处25时,25R1与L串联,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,由P=UI可得,电路中的电流:
I1=IL=PLUL=3W6V=0.5A,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,由I=UR可得,电源的电压:
U=I1(RL+25R1)=0.5A×(12Ω+25R1)------①
当只闭合开关S1、S3,调节滑片P至中点处时,R2与12R1串联,电流表测电路中的电流,
则电源的电压:
U=I2×(R2+12R1)=0.3A×(30Ω+12R1)------②
由①②可得:U=18V,R1=60Ω;
(3)只闭合开关S1、S2时,R1与L串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流,
此时灯泡可以正常发光,其最大功率为3W,
当电压表的示数U1=15V时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,灯泡的功率最小,
此时灯泡两端的电压:
UL′=U−U1=18V−15V=3V,
灯L消耗的最小电功率:
PL′=(UL′)2RL=(3V)212Ω=0.75W,
所以,灯L消耗的电功率范围为0.75W∼3W。
答:(1)灯泡的电阻为12Ω;
(2)电源电压为18V;
(3)在保证电路各元件安全的情况下,只闭合开关S1、S2时,灯L消耗的电功率范围为0.75W∼3W。
【解析】(1)知道灯泡的额定电压和额定功率,根据P=UI=U2R求出灯泡的电阻;
(2)当只闭合开关S1、S2,调节滑片P至距B端一处25时,25R1与L串联,根据串联电路的电流特点和P=UI求出电路中的电流,根据电阻的串联和欧姆定律表示出电源的电压;当只闭合开关S1、S3,调节滑片P至中点处时,R2与12R1串联,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源的电压,然后联立等式即可求出电源电压;
(3)只闭合开关S1、S2时,R1与L串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流,此时灯泡可以正常发光,其功率等于额定功率;当电压表的示数最大时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,灯泡的功率最小,根据串联电路的电压特点求出此时灯泡两端的电压,利用P=UI=U2R求出灯L消耗的最小电功率,然后得出灯L消耗的电功率范围。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的综合应用,要注意灯泡正常发光时的功率和额定功率相等。
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