2021-2022学年河北省邯郸市永年区九年级(上)期末物理试卷
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2021-2022学年河北省邯郸市永年区九年级(上)期末物理试卷
1. 下列数据最接近实际的是( )
A. LED节能台灯的电功率约为500W
B. 人体的电阻约为100Ω
C. 手持测温仪电池的电压约为220V
D. 家用电冰箱正常工作的电流约为1A
2. 下列有关分子热运动的说法不正确的是( )
A. 走进鲜花店就可以闻到花香,这是扩散现象
B. 压紧的铅块能结合在一起,表明分子间有引力
C. 墨水在热水中扩散的快,表明温度越高,分子运动越剧烈
D. 固体很难被压缩,表明固体分子间只存在斥力
3. 如图所示为四冲程汽油机的某一个工作冲程。汽油的热值为4.6×107J/kg,下列说法中正确的是( )
A. 此图所示为汽油机的吸气冲程
B. 汽油燃烧可以放出的热量为4.6×107J
C. 汽油机的效率越高,消耗的汽油就越少
D. 质量2kg的汽油完全燃烧,放出9.2×107J的热量
4. 下列说法中正确的是( )
A. 绝缘体不容易导电是因为绝缘体中几乎没有电荷
B. 两个完全相同的灯泡串联,靠近电源正极的灯泡较亮
C. 电压一定的情况下,导体的电阻与导体中的电流成反比
D. 把导线A剪为相等的两段,其中一段拉长到原来的长度,其阻值大于导线A的原阻值
5. 如图所示,闭合开关,两灯并联,各电表都能正常工作。下列说法正确的是( )
A. 甲、乙、丙都是电流表 B. 甲、乙、丙都是电压表
C. 甲和丙都是电流表,乙是电压表 D. 甲和乙都是电压表,丙是电流表
6. 在用伏安法测未知电阻RX时(电源电压未知),如果缺少电流表或电压表,可以通过增加一个已知阻值的定值电阻R和开关来解决,如图所示中的四种方案不可行的是( )
A. B.
C. D.
7. 白炽灯是日常生活中重要的光源,小峰对图中的白炽灯进行了仔细观察后,结合所学有关知识,分析以下说法中正确的是( )
A. 该灯泡发光时,它的实际功率一定是25W
B. 该灯泡只有在220V的电压下,才能发光
C. 钨丝使用一段时间会变细,其电阻阻值也会变小
D. 灯泡发光时,灯丝温度很高,这与电流流经导体时的热效应有关
8. 图所示,给电炉通电后,电炉丝热得发红,而用手触摸与之连接的导线却不觉得烫手,这是因为( )
A. 电流通过导线时没有产生热效应
B. 通过电炉丝的电流比通过导线的电流大得多
C. 电炉丝的电阻比导线的电阻小得多
D. 电炉丝消耗的电功率比导线消耗的电功率大得多
9. 小华用标有“12V60W”的甲灯和标有“24V30W”的乙灯做实验,若灯丝电阻不变,则关于两个灯的比较,下列说法正确的是( )
A. 电流通过甲灯所做的功一定比通过乙灯所做的功多
B. 若消耗相同的电能,则甲灯正常工作的时间一定比乙灯长
C. 将两灯串联接入电压为24V的电路中,甲灯可能正常发光
D. 将两灯并联接入电压为12V的电路中,甲灯消耗电能比乙灯快
10. 关于电与磁,下列说法正确的是( )
A. 奥斯特实验表明通电导体周围存在磁场
B. 磁场看不见、摸不着,它是人们假想的模型
C. 改变通过电磁铁的电流方向可以改变电磁铁磁性的强弱
D. 闭合电路的部分导体在磁场中运动时,电路中就会产生感应电流
11. 下列说法正确的是( )
A. 物体的温度越高,分子热运动越剧烈
B. 温度高的物体比温度低的物体含有的热量多
C. 热值大的燃料一定比热值小的燃料放出的热量多
D. 组成物质的大量分子热运动的剧烈程度与温度无关
12. 如图所示,闭合开关,导体ab就会运动起来,下列说法正确的是( )
A. 发电机就是利用这一原理工作的
B. 在此过程中,机械能转化为电能
C. 此实验说明磁场对通电导体有力的作用
D. 同时改变电流方向和磁场方向,可以改变导体ab的运动方向
13. 两只小灯泡,L1标有“6V 6W”字样,L2标有“6V 3W”字样。若不考虑温度对灯丝电阻的影响,下列说法中正确的是( )
A. 两灯都正常发光时,L1的电阻大
B. 两灯串联后接在12V的电源上,两灯都能正常发光
C. 两灯并联后接在6V的电源上,L1消耗的电功率大
D. 两灯串联后接在6V的电源上,L2消耗的电功率大
14. 如图所示是“探究电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关”的实验装置。两个透明容器中密封着等量的空气,下列说法正确的是( )
A. U形管液面高度变化是因为容器中气体热胀冷缩的缘故
B. 通电后透明容器中气体的内能增大是通过做功的方式改变的
C. 图乙所示的装置可以用来探究电流通过导体产生的热量多少跟电流大小的关系
D. 图甲中,通电一段时间后左右两边容器内电阻产生的热量之比是1:2
15. 如图所示,电源电压不变,闭合开关S,电压表V的示数为U0,当滑动变阻器滑片P在最右端时,电流表A1的示数为I0,规格如图所示的两个电流表指针偏转角度相同。则下列判断正确的是( )
A. 电源电压为U0
B. 电阻R1的阻值为U02I0
C. 电阻R2的最大阻值为U04I0
D. 当滑动变阻器滑片P在最右端时,电路的总电阻为5U04I0
16. 一节新干电池的电压为______ 伏,日常生活中,人们常用几节干电池______ (选填“串联”或“并联”)后为一些如手电筒、小型收音机等小的用电器供电。在实验室中,测量电流的仪器是______ 。
17. 如图是电冰箱的压缩机与照明灯泡连接的电路图。由图可知,压缩机和灯泡是______联的。当电冰箱的门“开”时,S2是______的;(选填“闭合”或“断开”)
18. 小明家的电能表表盘如图甲所示,则小明家同时使用的用电器总功率不能超过______ W。他家的电冰箱正常工作的P−t图像如图乙所示。若关闭其它用电器,让电冰箱正常工作6h,消耗的电能是______ J,这个过程中电能表的转盘转过______ r。
19. 如图所示是通过灯泡L、定值电阻R的电流跟其两端电压的关系图像,由图可得定值电阻R的阻值为______ Ω;如果把灯泡和定值电阻并联接在电压为4V的电路两端时,灯L的电阻是______ Ω,干路中的电流大小为______ A。如果把灯泡和定值电阻串联接在某电源两端,此时电路中的电流为0.4A,则该电源电压为______ V。
20. 两电阻R1和R2串联在电路中,若R1:R2=5:2,则通过两个电阻的电流之比是______ ,R1与R2两端的电压之比为______ 。两电阻的功率之比是______ 。若将两电阻R1和R2并联在电路中,则两电阻的功率之比是______ 。
21. 如图是某款电热水龙头的电路原理图。R1、R2为电热丝,通过旋转手柄可使扇形开关S同时接触两个相邻触点,实现冷水、温水、热水挡之间的切换。如图所示此时水龙头放出的是______ (选填“冷”“温”或“热”)水。若R1=48.4Ω,R2=1210Ω,此水龙头出温水时的电功率是______ W。此水龙头出热水时的电功率是______ W。
22. 在“测定小灯泡的电功率”的实验中,选用如图甲所示的器材,其中电源电压为6V,小灯泡的额定电压为2.5V(灯丝电阻约为12Ω)。
(1)如图甲是小明测定灯泡额定功率的实物图(不完整);
①为了能够顺利完成实验探究,下列两种规格的滑动变阻器应选用______(填符号)。
A.“10Ω0.5A”的滑动变阻器 B.“50Ω0.5A”的滑动变阻器
②请用笔画线代替导线将实物电路图连接完整,要求:滑片向左移时灯泡变暗,连线不得交叉;
(2)小明在连接好电路的最后一根导线时,发现电压表指针立刻偏到最大刻度处,小灯泡却不亮,且电流表也没有示数,上述现象反映他在操作中存在的不规范之处是______,出现上述故障的原因可能是______。
(3)排除故障后,小明发现他很幸运,电压表并没有因此而损坏。小明便开始进行测量,闭合开关,移动滑片,电压表的示数如图乙所示,其读数是______V;为了测量小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的滑片向______(选填“A”或“B”)端移动。
(4)根据实验测得的数据,绘制出小灯泡的电流随它两端电压变化的关系图象(如图丙所示),分析图象可知:①小灯泡的额定功率为______W;②小灯泡灯丝电阻是变化的,主要是受______变化的影响;
(5)完成上述实验后,小明进行了反思,如果刚才电表被损坏了,能不能换成其他的实验器材来完成实验呢,经过思考,小明打算增加一个阻值为10Ω的电阻R0,只利用一只电表,通过简单操作(开关S接“a”、“b”各一次)来测量小灯泡的额定功率。方案一、二是小明设计的两种不同方案的电路图。则以下判断正确的是______。
A.两种方案都能B.两种方案都不能 C.方案一能,方案二不能 D.方案一不能,方案二能
23. 现有电源(已知其电压为2伏整数倍)、两个电流表、一个10欧的定值电阻R,一个待测电阻Rx,小明想利用现有器材测出待测电阻的阻值,于是他设计连接了如图(a)所示的电路:
①小明将两个电流表分别接入a、b、c中的两点,闭合开关,两电表示数如图(b)、(c)所示,请判断电流表A2接入的位置,并说明理由:______ 。
②求出待测电阻Rx的阻值为______ 。(请写出过程)
③小红同学认为小明同学的实验结果可能存在较大的误差,理由是:______ 。
为了减小误差,可进行的操作是:______ 。
A.换不同电压的电源继续实验
B.换不同阻值的定值电阻继续实验
C.换其他待测电阻继续实验
24. 在图所示的电路中,电源电压为12伏电阻R1的阻值为10欧,滑动变阻器R2上标有“50欧1安”字样。闭合开关S,移动滑片P到某位置时,电压表示数为4伏。
①求:(a)通过电阻R1的电流I1;
(b)此时,滑动变阻器接入电路的阻值。
②若电流表选用“0∼0.6安”量程,电压表选用“0∼3伏”量程,移动滑动变阻器的滑片P,在电路元件不被损坏的条件下,求电流表A和电压表V的示数变化范围。
答案和解析
1.【答案】D
【解析】解:A、LED节能台灯具有节能环保的特点,功率一般不超过20W。故A不符合实际;
B、通常情况下人体的电阻约为1000Ω。故B不符合实际;
C、手持测温仪一柄是两节5号干电池串联提供电压,为3V。故C不符合实际;
D、家用电冰箱的额定功率在220W左右,正常工作时的电流为I=PU=220W220V=1A左右。故D符合实际。
故选:D。
首先要对选项中涉及的几种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。
估测是一种科学的近似计算,它不仅是一种常用的解题方法和思维方法,而且是一种重要的科学研究方法,在生产和生活中也有着重要作用。
2.【答案】D
【解析】解:A、走进鲜花店可以闻到花香,是花的芳香分子运动到空气中,这是扩散现象,故A不符合题意。
B、压紧的铅块能结合在一起,是两块铅块的分子之间引力作用的结果,说明分子之间存在引力,故B不符合题意。
C、墨水滴在水中是扩散现象,扩散表明分子不停地做无规则运动,墨水在热水中扩散的快,说明温度越高,分子无规则运动越剧烈,故C不符合题意。
D、固体很难被压缩,说明分子之间存在斥力,引力和斥力同时存在,故D符合题意。
故选:D。
(1)不同物质组成的物体相互接触时彼此进入对方的现象是扩散;扩散表明分子不停地做无规则运动,温度越高,分子无规则运动越剧烈。
(2)分子间同时存在斥力和引力。
本题考查了扩散现象,温度越高分子无规则运动越剧烈、分子间的引力和斥力是同时存在的等等。
3.【答案】D
【解析】解:
A、由图可知,两个气门关闭,活塞上行,为压缩冲程,故A错误;
B、汽油燃烧放出的热量与热值和质量有关,只根据热值无法求出放出的热量;故B错误;
C、汽油机的效率越高,说明有用功与汽油完全燃烧放出热量的比值越大;只有在有用功相同的情况下,汽油完全燃烧放出热量才少,此时消耗的汽油较少,故C错误;
D、质量2kg的汽油完全燃烧,放出的热量Q=mq=2kg×4.6×107J/kg=9.2×107J,故D正确。
故选:D。
(1)根据气门的闭合情况和活塞的运动情况分析;
(2)(4)根据放热公式Q=mq分析;
(3)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产生的能量之比,比值越大,则效率越高,据此分析。
本题考查了热值、内燃机工作时能的转化以及对热机效率的理解和掌握,属于综合性题目。
4.【答案】D
【解析】解:
A.绝缘体不容易导电的原因是绝缘体内部几乎没有自由移动的电荷,而不是几乎没有电荷,故A错误;
B.两个完全相同灯泡的电阻相等,它们串联时通过的电流相等,由P=I2R可知两灯泡的实际功率相等,两灯泡的亮暗相同,故B错误;
C.电阻是导体本身的一种性质,与两端的电压和通过的电流无关,电压一定的情况下,通过电阻的电流不变,故C错误;
D.把导线A剪为相等的两段,其中一段拉长到原来的长度后,材料和温度、长度不变,横截面积变小,电阻变大,其阻值大于导线A的原阻值,故D正确。
故选:D。
(1)绝缘体不容易导电是因为绝缘体中的自由电荷很少;
(2)两个完全相同灯泡的电阻相等,它们串联时通过的电流相等,根据P=I2R比较两灯泡的实际功率关系,然后判断两灯泡的亮暗关系;
(3)电阻是导体本身的一种性质,只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与两端的电压和通过的电流无关;
(4)导体的电阻与其材料、长度、横截面积和温度有关,材料和温度相同,长度越大、横截面积越小,其电阻越大。
本题考查了绝缘体不导电的原因和串联电路特点、电功率公式、影响电阻大小因素的应用等,要注意灯泡的亮暗取决于实际功率的大小。
5.【答案】C
【解析】解:
由电路图可知,要使左边的灯泡发光,需要使电流从正极流出后经过此灯泡,再经丙表回到负极,所以丙表为相当于导线的电流表;
要使右边的灯泡与左边的灯泡并联,即右边的灯泡能发光,需要使电流从正极流出后经过甲表到此灯泡,再经丙表回到负极,所以甲表为电流表;而乙表为相当于开路的电压表,否则会造成电源短路。
故选:C。
(1)并联电路的特点是各用电器能独立工作,且互不影响;
(2)电流表的电阻非常小,相当于导线,所以与用电器串联使用;电压表的电阻非常大,相当于断路,所以与用电器并联接入电路。
看电路图时,需判断各用电器的连接方式,并确定电流表或电压表的位置。
6.【答案】B
【解析】解:A、当开关S1、S2闭合时,R1被短路,电压表的示数等于电源电压;
再断开开关S2时,电压表测量RX两端的电压,则可计算出R1两端的电压,R1的阻值已知,根据欧姆定律可计算出通过R1的电流,串联电路各处电流相等,所以通过RX的电流等于通过R1的电流,从而可计算出被测电阻的阻值,A能测出,不符合题意;
B、闭合开关S1,两电阻并联接入电路,电流表只能测出通过RX的电流,无法得到其两端的电压,所以无法计算被测电阻的阻值,符合题意;
C、闭合开关S2、S3,两电阻串联接入电路,电压表测R1两端电压,R1的阻值已知,根据欧姆定律可计算通过R1的电流,串联电路各处电流相等,所以通过RX的电流等于通过R1的电流,断开S3,闭合S1,电压表测总电压,第二次电压表的示数减去第一次电压表的示数即RX两端的电压,从而可计算出被测电阻的阻值,C能测出,不符合题意;
D、当S1闭合,S2断开时,电流表测出通过R1的电流,由U=IR可计算出电源电压;当两开关都闭合时,两电阻并联,电流表测干路电流,并联电路干路电流等于各支路电流之和,第二次电流表的示数减去第一次电流表的示数即通过RX的电流,从而计算出RX的阻值,故D能测出,不符合题意。
故选:B。
根据欧姆定律及串并联电路的电压、电流规律,分析是否能够得出电阻两端的电压及通过电阻的电流,便可得出结论。
本题考查了测量电阻的特殊方法,关键是能够根据开关的断开和闭合得出电阻两端的电压及通过电阻的电流。
7.【答案】D
【解析】解:A、不同电压下灯泡的实际功率不同,所以灯泡的实际功率不一定是25W。故A错误;
B、由图知,灯泡的额定电压是220V,说明该灯泡在220V时会正常发光;如果灯泡两端电压不是220V,灯泡仍然发光,但不是正常发光状态。故B错误;
C、钨丝使用一段时间会变细,其电阻阻值变大。故C错误;
D、灯丝具有电阻,由公式Q=I2Rt知,电流通过灯丝时会产生热量,这叫做电流的热效应。故D正确。
故选:D。
(1)实际功率是指用电器实际电压下的功率;
(2)灯泡只有在额定电压下才能正常发光;
(3)导体的电阻与材料、长度、好久没见和温度有关。其中,在其他条件相同时,横截面积越大电阻越小;
(4)电流通过导体时,由于导体具有电阻,所以会产生热量。
此题考查了灯泡实际功率与额定功率的关系、电阻的影响因素及电流的热效应,是一道电学综合题,熟练掌握基本规律是正确解答的关键。
8.【答案】D
【解析】解:A、由于导线有电阻,电流通过导线时,导线会发热,产生热效应,故A错误;
BCD、电炉在使用时,电炉丝和导线串联,通过它们的电流相等,通电时间t相同,由于,根据Q=I2Rt可知,电流产生的热量:,根据P=I2R知,导线消耗的电功率比电炉丝消耗的电功率小,因而出现电炉丝热得发红,而与电炉丝相连的导线却不怎么发热的现象;故BC错误,D正确。
故选:D。
(1)电流流过导体时,导体发热,把电能转化为内能的现象是电流的热效应。
(2)电炉丝和连接的导线串联在电路中,通过它们的电流相等,通电时间相同,而电炉丝的电阻比导线的电阻大,根据焦耳定律和P=I2R分析判断。
本题考查串联电路的规律,应明确两电阻串联时,电路中的电流是相等的,同时应注意该现象的根本原因是因为发热量不同造成的。
9.【答案】D
【解析】解:
A.由W=Pt可知,电流做功与灯的实际功率和做功时间有关,由于不知道两灯的实际功率和做功时间关系,所以无法比较做功多少关系,故A错;
B、由W=Pt可知,电流做功(消耗的电能)与灯的实际功率和做功时间有关,由于不知道两灯的实际功率大小关系,所以无法比较做功时间关系,故B错;
C、甲的电阻,乙的电阻,将两灯串联接入电压为24V的电路中,总电流,
甲灯两端的电压,不能正常发光,故C错;
D、将两灯并联接入电压为12V的电路中,甲灯正常发光,实际功率为60W;乙灯的实际电压小于额定电压,实际功率小于额定功率,小于30W,所以此时甲灯的实际功率大于乙灯的实际功率,甲灯消耗电能比乙灯快。故D正确。
故选:D。
A、由W=Pt可知,电流做功与灯的实际功率和做功时间有关,据此通过比较两灯的实际功率、做功时间关系,得出答案;
B、由W=Pt可知,电流做功(消耗的电能)与灯的实际功率和做功时间有关,据此通过比较两灯的实际功率关系,得出答案;
C、利用P=U2R得出甲、乙的电阻,将两灯串联接入电压为24V的电路中,利用欧姆定律求总电流,进而求出甲灯两端的电压,与其额定电压比较得出答案;
D、将两灯并联接入电压为12V的电路中,甲灯正常发光,实际功率为60W;乙灯的实际电压小于额定电压,实际功率小于额定功率,继而得出此时甲、乙灯的实际功率关系,得出答案。
本题考查了学生对额定功率和电功公式、电功率公式的理解与掌握,要注意灯泡的亮暗取决于实际功率的大小。
10.【答案】A
【解析】解:A、奥斯特实验表明通电导体周围存在磁场,故A正确;
B、磁场看不见,摸不得,但是它是客观存在的,故B错误;
C、改变通过电磁铁的电流方向可以改变电磁铁磁极,但不能改变电磁铁磁性的强弱,故C错误;
D、闭合电路的部分导体只有在磁场中做切割运动时,电路中才会产生感应电流,故D错误。
故选:A。
(1)奥斯特实验表明通电导体周围存在磁场;
(2)磁场看不见,摸不得,但是它是客观存在的;
(3)改变电磁铁电流方向可以改变电磁铁的磁极,改变电磁铁的电流大小可以改变电磁铁的磁性强弱;
(4)闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,电路中产生电流,这种电流叫感应电流。
本题考查了奥斯特实验、磁场、电磁铁磁性强弱和磁极的影响因素、电磁感应等,属于基础知识。
11.【答案】A
【解析】解:AD、分子热运动的速度和物体的温度有关;温度越高,分子运动的越剧烈,故A正确,D错误;
B、热量是过程量,我们可以说物体变化了多少热量,不能说含有多少热量,故B错误;
C、某种燃料燃烧放出的热量与质量、热值以及燃烧程度有关,所以热值大的燃料不一定比热值小的燃料放出的热量多,故C错误。
故选:A。
(1)分子热运动的速度和物体的温度有关;温度越高,分子运动的越剧烈;
(2)热量是一个过程量,不能说物体含有多少热量;
(3)我们把某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比叫做热值,根据Q=mq可知:某种燃料燃烧放出的热量与质量、热值以及燃烧程度有关。
本题主要考查了分子的运动、热量以及热值等相关内容,我们一定要掌握好基础知识。
12.【答案】C
【解析】解:ABC、如图,闭合开关,导体ab中有电流通过,通电导体在磁场上受力而运动,是电动机原理图,此过程中,电能转化为机械能,故AB错误,C正确;
D、通电导体在磁场中受力运动方向跟电流方向和磁场方向有关,同时改变两者导体运动方向不变。故D错误。
故选:C。
(1)闭合电路的一部分导体在磁场中进行切割磁感线运动,导体中有感应电流产生,这是电磁感应,如发电机和动圈式话筒;发电机工作时机械能转化为电能。
(2)通电导体在磁场中受力而运动,如电动机和扬声器等。电动机工作时电能转化为机械能。
(3)通电导体在磁场中受力运动方向跟电流方向和磁场方向有关,只改变一者,导体运动方向改变,同时改变两者导体运动方向不变。
发电机和电动机的原理图重要的区别在于电动机有电源,发电机没有电源。
13.【答案】CD
【解析】解:A、由题意知,灯泡的额定电压U1=U2=6V,额定功率P1=6W,P2=3W,P1>P2;由电功率的变形公式R=U2P可知,R1
D、两灯串联在6V的电源上时,流过它们的电流I相等,且R1
(1)由灯泡铭牌可知,灯泡的额定电压与额定功率,由功率的变形公式R=U2P可以比较两灯泡的电阻大小;
(2)两灯泡串联,流过它们的电流相等,利用欧姆定律判断两灯两端的实际电压,再进行分析判断;
(3)两灯泡并联在6V电源上,灯泡正常发光,灯泡的功率等于额定功率,根据额定功率可以判断两灯泡的实际功率大小;
(4)两灯串联后接在6V的电源上,流过它们的电流相等,由电功率公式P=I2R判断两灯泡的实际功率大小。
熟练应用电功率的变形公式、串并联电路的特点是正确解题的关键。
14.【答案】ACD
【解析】解:
A、电流通过导体产生热量的多少不能直接观察,但容器中空气的温度变化导致容器中空气体积的变化,即可以通过液面高度差的变化来反映,这种研究方法叫转换法,故A正确;
B、电流通过电阻丝时,电流会做功,电能转化为内能,使得电阻丝的内能变大,空气会吸收电阻丝的热量,是通过热传递的方式改变内能的,故B错误;
C、在乙装置中,一个5Ω的电阻与两个5Ω的电阻并联后再串联,根据串联电路的电流特点可知,右边两个电阻的总电流和通过左边电阻的电流相等,即;两个5Ω的电阻并联,根据并联电路的电流特点知,两电阻的阻值相等,则支路中电流相等,即I1=I2,所以右边容器中通过电阻的电流是左边容器中通过电阻的电流的一半,即这是研究电流产生的热量与电流的关系,故C正确;
D、甲实验,两个电阻丝是串联的,电流和通电时间相同,由焦耳定律Q=I2Rt可知,右侧电阻产生热量是左侧电阻产生热量的2倍,即左右两边容器内电阻产生的热量之比是1:2,故D正确。
故选:ACD。
(1)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,这种研究方法叫转换法;
(2)改变内能的方法有两个:做功和热传递;
(3)探究电流产生的热量跟电流大小和电阻大小关系时运用了控制变量法;
(4)由Q=I2Rt分析判断甲图中两电阻产生的热量之比。
此题主要考查的是学生对“电流通过导体产生的热量与电阻、电流的关系”实验的理解以及焦耳定律公式的应用,注意控制变量法和转换法的运用是解决该题的关键。
15.【答案】AC
【解析】解:
根据电路图可知,R1、R2并联,电流表A1测量R1的电流,电流表A2测量干路电流,电压表测量电源电压;
A、因为电压表测量电源电压,所以电源电压为U0,故A正确;
B、因为干路电流大于每一条支路中的电流,而两电流表指针偏转角度相同,所以A2选用的是大量程,A1选用的是小量程,且指针位置相同时电流表大量程示数是小量程示数的5倍;已知电流表A1的示数为I0,则电流表A2的示数为5I0;
由I=UR可知,电阻R1的阻值:R1=U0I0,故B错误;
C、因干路电流等于各支路电流之和,所以通过R2的电流为5I0−I0=4I0;
由I=UR可知,电阻R2的最大阻值:R2=U04I0,故C正确;
D、当滑动变阻器滑片P在最右端时,由I=UR可知,电路的总电阻:R=U05I0,故D错误。
故选:AC。
根据电路图可知,R1、R2并联,电流表A1测量R1的电流,电流表A2测量干路电流,电压表测量电源电压;
(1)根据电压表示数可知电源电压;
(2)根据电流表A1的示数、两电流表指针偏转角度相同以及并联电路电流规律可知电流表A2的示数,进一步得出通过R1的电流,根据欧姆定律的应用可求出R1的阻值;
(3)根据欧姆定律的应用可求出电阻R2的最大阻值;
(4)根据电源电压、干路电流以及欧姆定律的应用可求出滑动变阻器接入电路阻值最大时电路的总电阻。
本题考查了并联电路特点、欧姆定律的应用,关键会判断出电路的连接方式、仪表测量的对象以及电流表的示数。
16.【答案】1.5串联 电流表
【解析】解:一节新干电池的电压为1.5伏,为了给电路提供较高的电压,手电筒、小型收音机等用电器经常采用几节干电池串联;电路中的电流可以用电流表测量。
故答案为:1.5;串联;电流表。
一节干电池的电压是1.5V;干电池串联的总电压等于等于各电池的电压之和;电流表是用来测量电路中电流的仪器。
知道一节干电池的电压、干电池的使用,以及电流表,难度不大。
17.【答案】并 闭合
【解析】解:由图知,压缩机(电动机)和电灯是并联的,且都有各自的开关控制;
当压缩机“运行”时,S1是闭合的,压缩机形成通路;压缩机“停”时,压缩机的电路断开,即S1是断开的;
当电冰箱的门“开”时,灯泡发光,因此S2是闭合的。
故答案为:并;闭合。
(1)根据串联并联电路的特点分析判断。串联电路中用电器要相互影响工作,并联电路中用电器相互不影响工作。
(2)在串联电路中电流只有一条路径,各用电器之间相互影响;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。
本题考查了电冰箱的电路以及开关的作用。电动机和电灯是并联关系,互不影响工作。
18.【答案】44007.2×105 500
【解析】解:
(1)因为“220V”表示这个电能表的工作电压,“20A”表示电能表平时工作允许通过的最大电流,
小明家同时使用的用电器的最大总功率为:
;
(2)根据图乙可知,电能表每60min正常工作10min×2=20min,电冰箱在6h内实际工作时间为t=20min×6=120min=2h,
消耗的电能:W=Pt=0.1kW×2h=0.2kW⋅h=7.2×105J,
电能表转盘转的圈数为:
n=0.2kW⋅h×2500r/kW⋅h=500转。
故答案为:4400;7.2×105;500。
(1)“220V”表示这个电能表的工作电压,“20A”表示电能表平时工作允许通过的最大电流,利用P=UI求小明家同时使用的用电器的最大总功率;
(2)先根据图乙得出电冰箱在1h内的实际工作时间,利用W=Pt求出电冰箱在6h内消耗的电能;而2500r/kW⋅h表示电路中每消耗1kW⋅h的电能,电能表的转盘转2500r,据此求电能表的转盘转数。
本题考查了对电能表参数的理解、电功率的计算,关键是明白电能表的各个参数所表示的物理意义以及电冰箱间歇工作的特点。
19.【答案】1051.25
【解析】解:(1)由图像可知,当UR=4V时,通过的电流IR=0.4A,
由I=UR可得,定值电阻R的阻值R=URIR=4V0.4A=10Ω;
(2)小灯泡L和一个定值电阻R并联接入电压为4V的电源上时,
因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,UL=UR=4V,
由图像可知,对应的电流分别为IL=0.8A,IR=0.4A,
则小灯泡的电阻RL=ULIL=4V0.8A=5Ω,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,此时总电流:I=IL+IR=0.8A+0.4A=1.2A;
(3)小灯泡L和定值电阻R串联,当电路中的电流为0.4A时,
因串联电路中各处的电流相等,所以,此时通过小灯泡的电流IL′=IR=I=0.4A,
由图像可知,此时小灯泡两端的电压UL′=1V,定值电阻R两端电压UR=4V,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电源电压:U′=UL′+UR=1V+4V=5V。
故答案为:10;5;1.2;5。
(1)由图像可知,R的I−U图像是正比例函数,则R是定值电阻,读出任意一组电流和电压值,根据欧姆定律求出R的阻值;
(2)小灯泡L和定值电阻R串联,当电路中的电流为0.4A时,通过它们的电流相等,根据图像读出它们两端的电压,根据欧姆定律求出小灯泡的电阻,根据串联电路的电压特点求出所接电路两端总电压;
(3)小灯泡L和一个定值电阻R并联接入电压为2V的电源上时,它们两端的电压相等,根据图像读出通过L与R的电流,根据并联电路的电流特点求出此时总电流。
本题考查了并联电路的特点和欧姆定律的应用,从图像中获取有用的信息是关键。
20.【答案】1:1 5:2 5:2 2:5
【解析】解:串联电路中各处的电流相等,两电阻串联时,通过两电阻的电流相等,即电流之比为1:1,
由欧姆定律可得,两电阻两端的电压之比:U1U2=IR1IR2=R1R2=52;
此时两电阻的功率之比为:P1P2=U1IU2I=U1U2=52;
并联电路中各支路两端的电压相等,两电阻并联时,两电阻两端的电压相等,即电压之比为1:1,
根据P=UI=U2R可得R1和R2消耗的电功率之比为:
P1P2=U2R1U2R2=R2R1=25。
故答案为:1:1;5:2;5:2;2:5。
两电阻串联时,通过两电阻的电流相等,根据欧姆定律求出两电阻两端的电压之比,根据电功率公式计算两电阻的功率之比;
两电阻并联时,两端的电压相等,根据P=UI=U2R可得R1和R2消耗的电功率之比。
本题考查串联电路特点、并联电路中特点、欧姆定律的应用及电功率的计算,属于基础题目。
21.【答案】冷 1000 1040
【解析】解:当开关处于位置1、2时,电路不通,所以水龙头放出的是冷水,
当开关处于位置2、3时,只有电阻R1接入电路,此时电路电阻最大,根据P=U2R可知此时功率最小,故此时放出的是温水,
当开关处于位置3、4时,R1、R2并联接入电路,此时电路电阻最小,根据P=U2R可知此时功率最大,故此时放出的是热水;
水龙头出温水时的电功率是:P1=U2R1=(220V)248.4Ω=1000W;
电热丝R2的功率为:P2=U2R2=(220V)21210Ω=40W,
电路总功率等于各部分功率之和,所以水龙头出热水时的电功率是:P=P1+P2=40W+1000W=1040W。
故答案为:冷;1000;1040。
根据开关位置的改变,判断出电路的连接情况,然后根据P=UI=U2R判断功率的大小,由此可知水的挡位;进一步计电热丝算R1、R2的电功率,确定水龙头出温水和出热水时的电功率。
本题考查电路分析、电功率公式的应用,结合实际电路分析用电器的状态是解答此题的关键。
22.【答案】B;连接电路时未断开开关;灯泡断路;2.2;B;0.5;温度;B
【解析】解:(1)①小灯泡的额定电压为2.5V,灯丝电阻约为12Ω,由欧姆定律,灯的额定电流约为:
I=ULRL=2.5V12Ω=524A≈0.21A,
电源电压为6 V,根据串联电路电压的规律和欧姆定律,灯正常发光时变阻器连入电路中的电阻约为:
,为了能够顺利完成实验探究,选用50Ω0.5A滑动变阻器,即选B;
②滑片向左移时灯泡变暗,即电流变小,电阻变大,故滑片以右电阻丝连入电路中与灯串联,因灯的额定电流约为0.21A,故电流表选用小量程与灯串联,如下所示:
(2)小明在连接好电路的最后一根导线时,发现电压表指针立刻偏到最大刻度处,上述现象反映他在操作中存在的不规范之处是:连接电路时未断开开关;
经分析,电压表示数为3V,小灯泡却不亮,且电流表也没有示数,出现上述故障的原因可能是灯泡断路;
(3)灯在额定电压下正常发光,图中电压选用小量程,分度值为0.1V,示数为2.2V,小于灯的额定电压2.5V,应增大灯的电压,根据串联电路电压的规律,应减小变阻器的电压,由分压原理,应减小变阻器连入电路中的电阻大小,故滑片向B端移动,直到电压表示数为额定电压2.5V;
(4)①由图丙可知,灯泡两端电压为2.5V时,通过灯泡的电流为0.2A,
灯泡的额定功率为:P=ULIL=2.5V×0.2A=0.5W;
②灯泡的电流随灯的电压增大而变大,根据P=UI,其电功率也在逐渐变大,灯丝温度升高,灯丝电阻发生变化,原因是灯泡的电阻受温度变化的影响;
(5)方案一中,无论S接a还是接b都无法得知小灯泡是否正常发光,则方案一不能测定小灯泡的额定电功率;
方案二中,R0、小灯泡、变阻器三者串联,S接a时,电压表测定值电阻的电压,S接b时测灯和定值电阻的总电压,都无法确定小灯泡是否正常发光,则方案二不能测定小灯泡的额定电功率。
所以,两种方案都不能测出小灯泡的额定功率,故选B。
故答案为:(1)①B; ②如上所示;
(2)连接电路时未断开开关;灯泡断路;
(3)2.2; B;
(4)①0.5; ②温度;
(5)B。
(1)①由欧姆定律求出灯的额定电流,根据串联电路特点和欧姆定律计算灯泡正常发光时滑动变阻器连入阻值,从而选择合适的变阻器;
②根据滑片向左移时灯泡变暗,确定变阻器的连接与灯串联,根据灯的额定电流确定电流表选用小量程与灯串联;
(2)连接电路时,开关要断开;
若电流表示数为0,灯不亮,说明电路可能断路;电压表有示数,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,则与电压表并联的支路断路了;
(3)灯在额定电压下正常发光,根据图中电压表小量程读数,比较电压表示数与额定电压的大小,根据串联电路电压的规律及分压原理确滑片移动的方向;
(4)①由图象读出灯泡电压为2.5V时通过灯泡的电流,由电功率公式P=UI求出灯泡的额定功率;
②灯泡电阻受温度的影响,由此分析解答;
(5)开关S接“a”、”b”各一次,根据电路图,确定能否使小灯泡正常发光,若不能,则无法测量小灯泡的额定电功率。
本题测定小灯泡的电功率,考查了滑动变阻器的选择、实物图的连接、注意事项、实验操作、欧姆定律的应用、电表的读数、电路故障判断、功率计算和对实验方案的评估等知识点,考查的知识点较多,综合性较强。
23.【答案】A2接入的位置是c;由于电流表A2示数小于电流表A1示数;则A2接入的位置是在支路,并且由于电源电压为2伏整数倍,A2接入的位置不能是a位置 40Ω存在着误差 A
【解析】解:(1)图(b)中的电流表A1所选的量程是0∼0.6A,分度值为0.02A,则示数为0.4A;图(c)中的电流表A2所选的量程是0∼0.6A,分度值为0.02A,则示数为0.1A;
则电流表A2示数小于电流表A1示数;
由电路图可知:a、c两点分别在支路上,b在干路上,则根据并联电路中干路电流等于各个支路电流之和可知:
并联电路中干路电流大于支路电流,所以,电流表A2接入的位置是a或c;
若电流表A2接入的位置是a点,则根据I=UR可得:
电源电压U=I2R=0.1A×10Ω=1V,
由于电源电压为2伏整数倍,所以,电流表A2接入的位置不是a点,是c点;
(2)由于电流表A2示数小于电流表A1示数,则电流表A1接入的位置可能是b位置,可能是另一条支路;
若电流表A1接入的位置是b位置,
根据并联电路中干路电流等于各个支路电流之和可知:
Ia=I−Ic=0.4A−0.1A=0.3A,
根据I=UR可得:
电源电压U=IaR=0.3A×10Ω=3V,
由于电源电压为2伏整数倍,所以,电流表A1接入的位置不是b点,是a点;
则通过R的电流为:IR=I1=0.4A,
根据I=UR可得:
电源电压U=IRR=0.4A×10Ω=4V,
Rx的阻值Rx=UIx=4V0.1A=40Ω;
(3)实验中,存在着实验误差;为了减小误差,还需进行的操作通过改变待测电阻两端电压和通过它的电流,多测几组数据,多次测量取平均值的方法,减小误差,故可进行的操作是换不同电压的电源继续实验。
故答案为:(1)A2接入的位置是c;由于电流表A2示数小于电流表A1示数;则A2接入的位置是在支路,并且由于电源电压为2伏整数倍,A2接入的位置不能是a位置;
(2)40Ω;
(3)存在着误差;A。
(1)根据电流表量程读出图(a)、(b)中电流表示数;观察电路图得a、c两点分别在支路上,b在干路上,然后根据并联电路中电流特点即可确定电流表A2接入的位置;
(2)已知电源电压为2伏整数倍,结合并联电路中电流特点和欧姆定律求出电源电压,由此判断电流表A1接入的位置;然后在根据欧姆定律和并联电路的电压特点求出Rx的阻值;
(3)为得出普遍性的规律,要选用多组实验数据;为了减小实验误差,需要经过多次测量求平均值;
本题考查了电流表的使用方法和读数方法及并联电路中电流特点的运用,同时也考查了学生处理和分析数据得出结论的能力。
24.【答案】解:①(a)通过R1的电流:
I1=U1R1=4V10Ω=0.4A;
(b)U1=4V,
U2=U−U1=12V−4V=8V,
R2=U2I1=8V0.4A=20Ω;
②因为 电压表选用“0∼3V”量程,所以选择,
,
滑动变阻器以最大电阻接入电路时,电路电流最小,电压表示数最小,
当R2=50Ω时,
电流,
电压,
所以电流表A的范围为0.2∼0.3A,电压表V的范围为2∼3V。
答:①(a)通过电阻R1的电流为0.4A;
(b)此时滑动变阻器接入电路的阻值为20Ω;
②在电路元件不被损坏的条件下,电流表A示数变化范围为0.2∼0.3A,电压表V的示数变化范围为2∼3V。
【解析】由电路图可知,两电阻串联,电压表测R1两端电压;
①(a)已知电压与电阻,由欧姆定律可以求出通过电阻R1的电流;
(b)根据串联电路电流特点,串联电路电压规律,由欧姆定律可以求出滑动变阻器接入电路的阻值;
②滑动变阻器以最大电阻接入电路时,电路电流最小,电压表示数最小,电压表的最大值为3V时,电路电流最大。
本题考查了求电流、电阻等问题,分析清楚电路结构、应用串联电路特点及欧姆定律即可正确解题。
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