2021-2022学年山西省运城市盐湖区九年级(上)期末物理试卷
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2021-2022学年山西省运城市盐湖区九年级(上)期末物理试卷
1. 如图所示为某学校的教室照明灯管,下列关于一只该灯管的估测符合实际的是( )
A. 长度约0.4m
B. 正常工作的电流约3A
C. 正常工作的电功率约500W
D. 正常工作一小时消耗电能约0.03kW⋅h
2. 如图所示,志愿者小亮在关爱老人的社会实践中正在为社区老人蒸花馍。下列关于蒸花馍的物理现象描述不正确的是( )
A. 热腾腾的“白气”弥漫说明分子在不停地做无规则运动
B. 很远处就能闻到蒸熟的花馍香味是扩散现象
C. “蒸”是利用了热传递的方式改变内能使花馍的温度升高
D. 蒸熟的花馍粘住了蒸笼底部是由于分子间存在引力
3. 他一生致力于实验研究,用近40年的时间做了400多次实验,最先精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系,并且为能量守恒定律的建立奠定了基础,我们为了纪念他,将他的名字命名为下列哪个物理量的单位( )
A. 电阻 B. 能量 C. 电功率 D. 电压
4. 下列家用电器中,利用电流热效应工作的是( )
A. 电冰箱 B. 电风扇 C. 洗衣机 D. 电热毯
5. “安全用电无小事,时时刻刻要牢记”,人们在日常生活中必须要有安全用电的意识,下图用电做法正确是( )
A. 电线绝缘皮破损仍然继续使用
B. 用试电笔检测插座是否有电
C. 用湿手将电饭煲插头拔下来
D. 洗衣机的地线断了继续使用
6. 如图所示,这是现在一般标准住宅户内配电系统方框图,其中导线a、b为进户线,下列说法正确的是( )
A. 方框①是总开关
B. b进户线为火线
C. 方框②为计量家中用电器消耗的总电能的装置
D. 人触摸导线A的破损处,漏电保护器会断开
7. 如图所示,林芳自制了一个柠檬电池,她把一个小灯泡接入电路时,发现小灯泡发出了微弱的光,则下列说法中错误的是( )
A. 柠檬相当于电源,作用是向电路中提供电能,在此过程中将化学能转化为电能
B. 铜棒和锌棒相当于电源的两极
C. 该电路是一个完整的电路
D. 灯泡是用电器,其作用是将电能转化为光能和内能
8. 图甲是李刚同学探究并联电路的电流规律时使用的电路图。实验中他用电流表分别测出A、B、C三处的电流IA、IB、IC,但是他没有及时将数据整理到相应表格中,而是随手记录到了草稿纸上,如图乙。已知当时灯L1比L2更暗,则下列电流值正确的是( )
A. IA=0.5A B. IB=0.5A C. IA=0.8A D. IB=0.3A
9. 小明国庆小长假回老家看望奶奶,发现奶奶卧室的白炽照明灯烧坏了,现商店只有“220V 60W”的白炽灯泡销售,且该规格白炽灯泡正常工作时的寿命较短,爱动脑筋的小明想到了一种解决办法,即( )
A. 买两只相同的灯泡并联安装,亮度比安装一只灯泡更亮
B. 买两只相同的灯泡串联安装,亮度比安装一只灯泡更亮
C. 买两只相同的灯泡并联安装,亮度比安装一只灯泡更暗
D. 买两只相同的灯泡串联安装,亮度比安装一只灯泡更暗
10. 为了打赢疫情防控战,某工厂加紧生产消毒液,如图甲所示,这是生产车间流水线上瓶装消毒液输送及计数装置示意图,其中S为激光源,R1为光敏电阻(有光照射时阻值变小),R2是阻值为40Ω的定值保护电阻,a、b间接监控装置,R1两端的电压随时间变化的关系如图乙所示,电源电压恒为6V,则下列说法正确的是( )
A. 当有瓶装消毒液遮挡激光时,R2消耗的功率为0.4W
B. 当没有瓶装消毒液遮挡激光时,光敏电阻R1的阻值为80Ω
C. 当没有瓶装消毒液遮挡激光时,电路消耗的总功率为0.6W
D. 生产线正常生产时,一分钟可生产消毒液150瓶
11. 小明在“探究电流通过导体产生的热量跟什么因素有关”的实验中:
(1)如图所示的装置可用来探究电流通过导体产生的热量与______ 的关系。
(2)实验中用U形管内______ 来反映电流通过导体产生热量的多少,下列实验中也用这种研究方法的是______ 。
A.探究影响导体电阻大小的因素
B.认识电压时我们用水压来类比
C.用光线来描述光通过的路径
(3)通电一段时间后,小明观察到左、右两U形管内的液面差相同,该现象产生的原因可能是______ 。
12. 在“探究电流与电阻的关系”的实验中,提供的器材如下:电源电压恒为4.5V,五个定值电阻R1(5Ω)、R2(10Ω)、R3(15Ω)、R4(20Ω)、R5(25Ω),标有“50Ω1A”的滑动变阻器R、电压表(可用量程:0∼3V、0∼15V)、电流表(0∼0.6A)、开关各1只,导线若干。
(1)如图甲所示,小明先将定值电阻R1接入电路,闭合开关S,发现电流表无示数,电压表示数接近电源电压。若电路故障只出现在定值电阻R1和滑动变阻器R上,则电路故障可能是______ 。
(2)排除电路故障后闭合开关,调节滑片P,使电压表的示数为2.5V时,电流表的示数应为______ A;若保持滑片P位置不变,断开开关,用定值电阻R2替换R1,闭合开关,发现电压表示数______ (选填“大于”或“小于”)2.5V,应向______ (选填“左”或“右”)移动滑片P才能达到实验要求。
(3)分别用定值电阻R2、R3、R4、R5依次替换R1,重复实验。根据实验所得的五组数据绘出I−R图像,如图乙所示,由图像可得出的结论是______ 。
(4)请你再写出一个利用此实验中的器材还能完成的实验探究:______ 。
13. 在“测量小灯泡的电功率”实验中,选用器材如下:2节新干电池、额定电压为2.5V的小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、导线若干。
(1)请用笔画线代替导线将图甲电路连接完整,要求滑片向左移动时,电压表示数变大;
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于______ (选填“A”或“B”)端,目的是______ ;
(3)闭合开关后通过正确操作使小灯泡正常发光,电流表的示数如图乙所示,则该小灯泡的额定功率为______ W。
(4)实验时,小明组的电流表坏了,他找来了一个已知阻值的定值电阻R0,设计了图丙电路测小灯泡的额定功率,连好电路后,操作步骤如下:
①断开S1、闭合S2,移动滑片,使电压表示数等于灯泡的额定电压;
②______ ,断开S2、闭合S1,记下电压表示数U。
则小灯泡额定功率表达式:______ 。(用、U、R0表示)
14. 在探究食盐水溶液的导电性与哪些因素有关的实验中,小亮猜想:食盐水溶液的导电性可能与溶液的浓度有关。为了验证猜想是否正确,他设计了如图甲所示的电路,将电路中的A、B两金属片插入溶液中进行探究,并记录了表格中的数据。
盐水浓度η/%
5
10
15
20
25
电流表示数/A
0.06
0.12
0.18
0.24
0.30
(1)根据表格数据在图乙中画出电流表示数随盐水浓度的关系图像;
(2)根据图像得到的结论是______ ;
(3)老师认为小亮的探究很有价值,请你再提出一个有探究价值的猜想:______ 。
15. 小明想探究电流与电阻的关系,实验室提供了5Ω、10Ω和20Ω的电阻各一个,如图所示,但是小明不能确定三个电阻对应哪个阻值,请你选择合适的器材通过实验帮助小明进行辨别。
实验器材:______ ;
实验步骤:______ ;
实验结论:______ 。
16. 毛皮摩擦过的橡胶棒靠近一带电小球时,它们相互排斥,则小球带______ 电,依据是______ 。
17. 如图所示是小明家中的电能表,一天小明关闭了家中其他用电器,只让一个电热水壶单独工作10min,发现此电能表的转盘转过了120转,则在这10min内电热水壶消耗的电能是______ kW⋅h,这个电热水壶的功率是______ W。
18. 用试电笔可辨别火线和零线,使氖管发光的是______。如图所示的电路,闭合开关后,发现电灯不亮,用试电笔测试图中的a、b、c、d四点,只有a点不发光,可能发生的故障是______。
19. 某品牌电饭煲的工作原理如图所示,如表为它的部分参数。如将开关S断开,则电饭煲处于______(选填“加热”或“保温”)挡,其中电阻丝R2的阻值为______Ω。
×××牌电饭煲
额定电压
220V
额定功率
加热挡
1210W
保温挡
22W
频率
50 Hz
20. 阅读短文,回答问题。
冰箱压缩机冰箱是家庭中常见的用电器,压缩机是冰箱中的核心部件。压缩机(电动机)是由温控开关控制的,温度升高至某一设定值时,温控开关闭合,压缩机工作制冷;为方便食物的取放,冰箱还安装了照明灯,打开冰箱门时,照明灯会自动发光,一旦照明灯出现故障也不会影响冰箱的制冷工作。
冰箱制冷时,制冷剂被吸入到压缩机中,经过压缩后变成高温高压的气态制冷剂,该高温高压的气态制冷剂经过管道送到冷凝器,且途径管道过程中会借助散热片把热量传递到外界空气中,到达冷凝器后,冷却的高压气态制冷剂急剧膨胀,温度急降低,并从冰箱的冷藏室和冷冻室吸热并进入下一个循环,吸收的热量在上述循环中通过散热片传递到外界空气中,由此压缩机相当于内能搬运工,将冰箱内内能搬运至外界空气中达到降温效果。压缩机搬运的内能(即冰箱向周围传递的热量)就是冰箱的制冷量,制冷量和消耗的电能的比值是冰箱的能效比。如果冰箱的能效比是3.2,则表示每消耗1J的电能,制冷量为3.2J。
(1)“冰箱制冷时,制冷剂被吸入到压缩机中,经过压缩后变成高温高压的气态制冷剂”,该过程是通过______ 的方式改变制冷剂内能的。
(2)“到达冷凝器后,冷却的高压气态制冷剂急剧膨胀,温度急剧降低”该过程制冷剂的内能变化与热机______ 冲程缸内气体内能变化相同。
(3)某冰箱压缩机工作时的电功率为100W,每天工作5h,一天消耗的电能为______ kW⋅h;若此冰箱的能效比为3,该冰箱一天的制冷量为______ J。
21. 如图所示,小明家的电热水器插头处发热严重,插头的绝缘皮也已烧焦。请你用学过的物理知识解释其原因并提出改进的措施。
22. 一个房间要安装2盏“220V 40W”的电灯和一个插座,要求开关S只控制两盏灯且每盏灯都能正常发光,请按以上要求将图中元件用笔画线代替导线连接起来。
23. 小新喜欢吃爆米花,学习电加热原理后自己制作了一个简易的爆米花机,如图是爆米花机的简易电路图,开关S接a时,R1加热同时电动机搅拌;开关S接b时,R2单独工作并处于保温状态,如表是小新设计的相关参数。小新将100g的玉米粒放入制好的爆米花机中,玉米粒初温为20℃,加热5min后玉米粒温度升高到300℃并爆成了玉米花,此后小新将爆米花机调至保温状态。求:
额定电压
220V
加热功率
200W
保温功率
22W
电机功率
20W
(1)保温状态时电路中的电流;
(2)电阻R1的阻值;
(3)加热过程电路消耗的电能;
(4)电阻R1给玉米加热的效率。
答案和解析
1.【答案】D
【解析】解:A、灯管的长度约1m,故A错误。
B、灯管正常工作的电流约0.2A,故B错误。
C、灯管正常工作的电功率约40W,故C错误。
D、灯管的电功率约40W,正常工作一小时消耗电能约0.04kW⋅h,与0.03kW⋅h接近,故D正确。
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。
此题考查对生活中常见物理量的估测,结合对生活的了解和对物理单位的认识,找出符合实际的选项即可。
2.【答案】A
【解析】解:
A、热腾腾的“白气”是水蒸气遇冷液化成的小水珠,“白气”弥漫是小水珠的机械运动,不能说明分子不停地做无规则运动,故A错误;
B、由于分子是运动的,花馍的香味分子通过运动分散到周围的空气中,所以很远处就能闻到蒸熟的花馍香味,这是扩散现象,故B正确;
C、蒸花馍时,花馍水蒸气中吸收热量内能增加,温度升高,属于热传递改变物体的内能,故C正确;
D、因为分子间存在相互作用的吸引力,所以蒸熟的花馍粘住了蒸笼底部,故D正确。
故选:A。
(1)不同的物质的分子在相互接触时彼此进入对方的现象叫做扩散现象,分子间存在相互作用的引力和斥力,分子很小,我们眼睛是无法直接看到的;
(2)改变内能的方式有做功和热传递,其中做功改变物体内能的实质是能量的转化,热传递改变物体内能的方式是能量的转移。
本题考查了分子运动论和改变内能的方法,主要考学生对所学物理知识综合应用能力。
3.【答案】B
【解析】解:一生致力于实验研究,用近40年的时间做了400多次实验,最先精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系,并且为能量守恒定律的建立奠定了基础的物理学家是焦耳。
在物理学中,
A、电阻的基本单位是欧姆。故A不符合题意;
B、功和各种能量的基本单位都是焦耳。故B符合题意;
C、电功率的基本单位是瓦特。故C不符合题意;
D、电压的基本单位是伏特。故D不符合题意。
故选:B。
根据对常见物理量及其单位的掌握作答。
此题考查的是我们对常见物理量及其单位的掌握情况,属于识记性知识的考查,比较简单,容易解答。
4.【答案】D
【解析】解:ABC、电冰箱、电风扇、洗衣机工作时,主要把电能主要转化为机械能,不是利用电流的热效应,故ABC不合题意;
D、电热毯工作时,把电能转化为内能,产生热量,供人们取暖,利用了电流的热效应,故D符合题意。
故选:D。
电流通过导体时电能转化为内能,产生热量,这种现象叫做电流的热效应。
本题考查了电流的热效应在生活中的应用,分析时要准确把握其中的能量转化才能做出正确判断。
5.【答案】B
【解析】解:A、电线的绝缘皮破损时应及时更换,否则容易发生触电事故,故A不符合题意;
B、图中用测电笔检测插座是否有电,符合安全用电原则,故B符合题意;
C、生活用水是导体,若用湿手把电饭煲的三脚插头拔下来可能发生触电事故,故C不符合题意;
D、家用电器外壳加接地保护,是为了防止外壳带电而发生触电事故,洗衣机的地线断了不能继续使用,故D不符合题意;
故选:B。
(1)电线的绝缘皮破损时容易造成触电事故;
(2)辨别火线和零线的工具是试电笔;
(3)生活用水是导体,潮湿的手接触用电器可能会发生触电事故;
(4)有金属外壳的家用电器外壳必须接地。
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、积累,加强安全意识,学好电、用好电。
6.【答案】D
【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→总空气开关及漏电保护开关→用电器的安装顺序,即在方框①位置应安装电能表,方框②为总开关;故A错误;
B、家庭电路中,两条进户线分别为火线和零线,灯泡的开关要控制火线,则a为火线,b是零线;故B错误;
C、家庭电路中发生短路或总功率过大时,电路中电流过大,空气开关断开;人触摸导线c的破损处,不会造成电流过大,所以空气开关不会断开,故C错误;
D、人触摸导线A的破损处,电流直接由人体流入大地,即发生漏电,通过火线与零线的电流相差较大,漏电保护器会自动断开,起到保护作用,故D正确。
故选:D。
(1)为了用电安全,家庭电路的组成,一定要注意进户线、电能表、总开关、保险装置的顺序不能颠倒。
(2)灯泡的开关接在火线和灯泡之间。
(3)电能表是测量电能的一仪器。
(4)漏电保护器原理就是检测火线和零线的电流,一般情况下火线电流应该与零线电流差不多,因为大致两个接入点可以看成串联关系。
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。
7.【答案】C
【解析】解:本题是找出错误的说法。
A、小灯泡发出了微弱的光,说明柠檬相当于电源,能提供电能,在此过程中将化学能转化为电能,故A不符合题意;
B、一个电源有两个极:正极和负极,所以铜棒和锌棒相当于电源的两极,铜棒为正极,锌棒为负极,故B不符合题意;
C、图中缺少开关,不是一个完整的电路,故C符合题意;
D、灯泡是用电器,会消耗电能,灯泡发光时,将电能转化为光能和内能,故D不符合题意。
故选:C。
水果电池相当于是一个电源,能够对外提供电能;用电器是消耗电能的仪器;一个完整的电路由四部分构成:电源、用电器、导线、开关。
水果电池工作时,水果的化学能转化为电能。电源是其他形式的能转化为电能。
8.【答案】B
【解析】解:由图可知,两灯是并联,A点在L1支路上,B点在L2支路上,C点在干路上。
根据并联电路电流规律:干路电流等于各支路电流之和,可知C点电流是0.8A。
因为两灯并联,所以两灯两端电压相等。又已知灯L1比L2更暗,所以L1的电流小于L2的电流,则A点电流是0.3A,B点电流是0.5A。
故选:B。
先由并联电路电流规律判断出0.8A是C点的电流;灯泡两端的电压相同,灯泡越亮,表明灯泡的电流越大,据此得出A点和B点的电流分别是0.5A和0.3A。
解答本题需要根据并联电路电流规律进行分析,难度不大。
9.【答案】D
【解析】解:由于是在卧室内,亮度可以小一下,可以将两个灯泡串联,这样连接:总电功率较小、在相同时间内消耗电能少;通过电流小、使用寿命长;
AC、相同灯泡的电阻相等,
因并联电路中总电阻小于任何一个分电阻,
所以,两盏灯并联时电路中的电阻小于一盏的电阻,
因家庭电路上的电压不变,
所以,由P=U2R可知,两盏灯并联时的实际功率大于于接其中一盏时的功率,由灯泡的亮暗取决于实际功率的大小可知,买两只相同的灯泡并联安装,亮度比安装一只灯泡更亮,故AC错误;
BD、因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,两盏灯串联时电路中的电阻大于一盏的电阻,
因家庭电路上的电压不变,
所以,由P=U2R可知,两盏灯串联时的实际功率小于接其中一盏时的功率,
由灯泡的亮暗取决于实际功率的大小可知,这两盏灯的亮度比接其中一盏时要暗些,故B错误,D正确。
故选:D。
由于是在卧室内,亮度可以小一下,可以将两个灯泡串联,根据灯泡的亮暗取决于实际功率的大小判断亮暗关系。
本题考查了电阻的串、并联和电功率公式的应用,要注意家庭电路的电压不变,灯泡的亮暗取决于实际功率的大小。
10.【答案】C
【解析】解:
A、由电路图可知,R1与R2串联,由题意可知,当有瓶装消毒液遮挡激光时(即无光照射光敏电阻R1),R1的阻值大,电路的总电阻大,由I=UR可知,电路中的电流小,定值电阻R2两端的电压小,由图乙知,此时U1=4V,
根据串联电路电压的规律知,
R2两端的电压为:
U2=U−U1=6V−4V=2V,
此时R2消耗的功率为:
P2=U22R2=(2V)240Ω=0.1W,故A错误;
BC、当没有瓶装消毒液遮挡激光时(即有光照射光敏电阻R1),R1的阻值较小,电路的总电阻较小,电路中的电流较大,即a、b间的电压较大,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以R1两端的电压较小,
由图像可得,此时R1两端的电压U1=2V,则R2两端的电压U2=U−U1=6V−2V=4V,
因串联电路中各处的电流相等,
所以电路中的电流I=U1R1=U2R2,即2VR1=4V40Ω,解得:R1=20Ω,故B错误;
此时电路的总功率为:
,故C正确;
D、由图乙可知,每经过0.6s,就有一个产品通过计数装置,生产时1min可生产消毒液个,故D错误。
故选:C。
(1)由电路图可知,R1与R2串联,根据题意得出当有瓶装消毒液遮挡激光时R1的阻值变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和R2两端的电压变化,从而得出U1和U2,根据P=U2R算出此时R2消耗的功率;
(2)根据(1)的解答可知,当没有瓶装消毒液遮挡激光时a、b间的电压变化,根据串联电路的电压特点可知R1两端的电压变化,然后结合图像得出此时R1两端的电压,进一步得出R2两端的电压,利用串联电路的电流特点和欧姆定律得出等式即可求出此时R1的阻值,根据P=U2R算出电路消耗的总功率;
(3)根据图乙得出一个产品通过计数装置的时间,然后求出生产时1min可生产消毒液的个数。
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,利用好“光敏电阻R1在有光照射时阻值较小”是关键。
11.【答案】电阻 液面高度差 A 电阻丝R3断路
【解析】解:(1)由图可知,阻值不同的电热丝串联在两个密闭容器中,通过的电流和通电时间都相同,所以探究的是电流产生热量与电阻的关系;
(2)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U形管液面高度差的变化来反映,采用的是转换法;
A实验采用转换法,B实验采用类比法,C实验采用模型法,故选A;
(3)过一段时间发现两侧U形管中液面高度差相同,根据转换法,说明两容器内电阻丝产生的热量相同,因两电阻丝的阻值和通电时间相同,由Q=I2Rt知,通过两电阻丝的电流也相同,故原因可能是电阻丝R3断路;
故答案为:(1)电阻;(2)液面高度差;A;(3)电阻丝R3断路。
(1)在串联电路中电流处处相等,根据电路连接特点确定探究的问题;
(2)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;
(3)过一段时间发现两侧U形管中液面高度差相同,根据转换法和已知条件,由Q=I2Rt分析可能的原因。
此题主要考查的是学生对“电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关”实验的理解和掌握,注意控制变量法和转换法的运用,同时考查了学生对焦耳定律的理解和应用,综合性较强。
12.【答案】R1断路 0.5大于 右 电压一定时,电流与电阻成反比 探究电流与电压的关系
【解析】解:(1)若电流表示数为0,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,则与电压表并联的电路断路了,则电路故障可能是R1断路;
(2)调节滑片P,使电压表的示数为2.5V时,则通过R1的电流I1=UR1=2.5V5Ω=0.5A,即电流表的示数应为0.5A;根据串联分压原理可知,将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻,电阻增大,其分得的电压增大,发现电压表示数大于2.5V;探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,即应保持电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压,由分压原理,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向右端移动,使电压表的示数不变;
(3)由图知,电阻两端的电压始终保持UV=IR=0.1A×25Ω=-----=0.5A×5Ω=2.5V,故得出电压一定时,电流与电阻成反比;
(4)此实验中的器材分析可知,器材还可以完成“探究电流与电压的关系”的实验。
故答案为:(1)R1断路;(2)0.5A;大于;右;(3)电压一定时,电流与电阻成反比;(4)探究电流与电压的关系。
(1)若电流表示数为0,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,则与电压表并联的电路以外的电路是完好的,与电压表并联的电路断路了;
(2)根据控制变量法,研究电流与电阻的关系时,需控制定值电阻的电压相同,当换上大电阻时,根据串联分压原理确定电压表示数的变化,由串联电路电压的规律结合分压原理确定滑片移动的方向;
(3)由图得出电阻两端的电压分析;
(4)此实验中的器材可以完成“探究电流与电压、电阻的关系”。
本题探究电流与电阻的关系的实验,考查电路连接、注意事项、故障和数据分析、操作过程及对器材的要求。
13.【答案】B 保护电路 0.75保持滑动变阻器的滑片位置不动
【解析】解:(1)本实验中,电压表测灯的电压,滑片向左移动时,电压表示数变大,由欧姆定律I=UR,电路的电流变大,可知电路的电阻变小,故变阻器左下接线柱连入电路中与灯串联;灯的额定电压为2.5V,故电压表选用小量程与灯并联,如下所示:
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处的B端,目的是保护电路;
(3)闭合开关后通过正确操作使小灯泡正常发光,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,电流为0.3A,则该小灯泡的额定功率为:
PL=ULIL=2.5V×0.3A=0.75W;
(4)①断开S1、闭合S2,移动滑片,使电压表示数等于灯泡的额定电压;
②保持滑动变阻器的滑片位置不动,断开S2、闭合S1,记下电压表示数U。
在①中,定值电阻与灯串联后再与变阻器串联,电压表测灯的电压,灯正常发光;
在②中,电压表测灯与R0的电压,因此时各电阻的大小和电压不变,灯仍正常工作,根据串联电路电压的规律,此时定值电阻的电压:,由欧姆定律,通过定值电阻的电流:,即灯的额定电流:
,则小灯泡额定功率表达式:
。
故答案为:(1)如上图所示;(2)B;保护电路;(3)0.75;(4)②保持滑动变阻器的滑片位置不动;③。
(1)本实验中,电压表测灯的电压,根据滑片向左移动时,电压表示数变大,由欧姆定律I=UR确定变阻器左下接线柱连入电路中与灯串联;由灯的额定电压为2.5V确定电压表选用小量程与灯并联;
(2)闭合开关前,为保护电路;滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处;
(3)根据电流表选用小量程确定分度值读数,根据P=UI得出该小灯泡的额定功率;
(4)要测灯的额定功率,首先使灯正常发光,先将电压表与灯并联,通过移动滑片的位置,使灯的电压为额定电压;保持滑片位置不动,通过开关的转换,使电压表测灯与定值电阻的电压,因此时各电阻的大小和电压不变,灯仍正常工作,根据串联电路电压的规律,可求出此时定值电阻的电压,由欧姆定律可求出灯的额定电流,根据P=UI可求出灯的额定功率。
本题测量小灯泡的电功率,考查电路连接、注意事项、电流表读数、功率计算及设计方案测额定功率的能力。
14.【答案】其它条件一定时,食盐水溶液的浓度越大,导电性越强 食盐水溶液的导电性与甲乙两金属片的距离是否有关
【解析】解:(1)由表格中的数据描点连线,如图:
;
(2)分析表格中的数据知,其它条件一定时,食盐水溶液的浓度越大,电流表示数越大,故导电性越强,得到的结论是:其它条件一定时,食盐水溶液的浓度越大,导电性越强。
(4)结合图示,提出一个值得深入探究的问题:食盐水溶液的导电性与甲乙两金属片的距离是否有关?
故答案为:(1)如图;(2)其它条件一定时,食盐水溶液的浓度越大,导电性越强;(3)食盐水溶液的导电性与甲乙两金属片的距离是否有关。
(1)根据表格中的数据描点连线;
(2)分析表格中的数据得出结论;
(4)结合图示,提出一个值得深入探究的问题。
本题探究食盐水溶液的导电性与哪些因素有关,考查实验过程、控制变量法和数据分析及提高问题的能力。
15.【答案】电源、开关、导线、电流表、电压表、滑动变阻器、三个定值电阻; (1)按下图连接电路:
连接电路时断开开关,滑片移到阻值最大处;
(2)闭合开关,用电流表测电路电流,用电压表测R两端的电压,移动滑动变阻器的滑片,待电表示数稳定后读出一组电压值和电流值,记为U1,I1,根据R=UI计算电阻的阻值记为R1,改变滑动变阻器接入电路的阻值,重复上述步骤,记录两组对应的电压值和电流值,分别计算;R1′和R1′′,则该电阻的阻值为R1+R1′+R1′′3;
(3)更换接入电路的电阻,用同样的方法可测定另外两个电阻的阻值; 根据实验数据可得三个定值电阻阻值,即可辨别出了5Ω、10Ω和20Ω的电阻
【解析】解:用“伏安法”测定电阻阻值,其实验原理是R=UI,根据实验原理设计电路图,选择实验器材,需要的实验器材有:电源、开关、导线、电流表、电压表、滑动变阻器、三个定值电阻;
设计实验步骤:(1)按下图连接电路:
连接电路时断开开关,滑片移到阻值最大处;
(2)闭合开关,用电流表测电路电流,用电压表测R两端的电压,移动滑动变阻器的滑片,待电表示数稳定后读出一组电压值和电流值,记为U1,I1,根据R=UI计算电阻的阻值记为R1,改变滑动变阻器接入电路的阻值,重复上述步骤,记录两组对应的电压值和电流值,分别计算;R1′和R1′′,则该电阻的阻值为R1+R1′+R1′′3;
(3)更换接入电路的电阻,用同样的方法可测定另外两个电阻的阻值;
得出实验结论:根据实验数据可得三个定值电阻阻值,即可辨别出了5Ω、10Ω和20Ω的电阻。
故答案为:电源、开关、导线、电流表、电压表、滑动变阻器、三个定值电阻;
(1)按下图连接电路:
连接电路时断开开关,滑片移到阻值最大处;
(2)闭合开关,用电流表测电路电流,用电压表测R两端的电压,移动滑动变阻器的滑片,待电表示数稳定后读出一组电压值和电流值,记为U1,I1,根据R=UI计算电阻的阻值记为R1,改变滑动变阻器接入电路的阻值,重复上述步骤,记录两组对应的电压值和电流值,分别计算:R1′和R1′′,则该电阻的阻值为R1+R1′+R1′′3;
(3)更换接入电路的电阻,用同样的方法可测定另外两个电阻的阻值;
根据实验数据可得三个定值电阻阻值,即可辨别出了5Ω、10Ω和20Ω的电阻。
首先选择实验原理,用“伏安法”测定电阻阻值,根据实验原理设计实验电路图,根据电路图选择实验器材,进一步设计实验步骤,正确连接电路,按实验步骤进行实验,分析实验数据得出实验结论。
本题考查“伏安法”测电阻实验器材的选择、实验步骤的设计、实验结论的得出、欧姆定律的运用,学生应具备相应的动手操作能力。
16.【答案】负 同种电荷相互排斥
【解析】解:毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,橡胶棒靠近一带电小球时,它们相互排斥,因同种电荷相互排斥,所以小球带负电。
故答案为:负;同种电荷相互排斥。
毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷称为负电荷,同种电荷相互排斥。
本题是基础题,要求知道自然界中只有哪两种电荷,以及它们之间的作用规律。
17.【答案】0.21200
【解析】解:电能表的转盘转过120转,电热水壶消耗的电能:W=120600kW⋅h=0.2kW⋅h;
电热水壶的功率:P=Wt=0.2kW⋅h1060h=1.2kW=1200W。
故答案为:0.2;1200。
电能表上标“600revs/(kW⋅h)”,其意义:电路中每消耗1kW⋅h的电能,电能表的转盘转600转,据此求出转过120转消耗的电能,根据P=Wt求出该电热水壶的实际功率。
本题考查了电能和电功率的计算,理解电能表参数的含义是解题的关键。
18.【答案】火线 , ab之间断路
【解析】解:试电笔可以区分火线和零线,可以使氖管发光的是火线;
用试电笔测试b、c、d三点,氖管都发光,这说明从火线到b点之间的电路都是完好的,没有断路;而试电笔测试a点时,氖管不发光,这说明b点到a点之间的导线出现断路,由此可以判断出是a、b之间某处断路。
故答案为:火线;ab之间断路。
本题考查了家庭电路故障的判断、测电笔的使用,反映同学学以致用的能力。
19.【答案】保温 2160
【解析】解:(1)由电路图可知,开关S闭合时,电路为R1的简单电路,此时电路的总电阻最小,
由P=UI=U2R可知,电饭煲的功率最大,处于加热挡;
同理,开关S断开时,R1与R2串联,电路的总电阻最大,电饭煲的功率最小,处于保温挡;
(2)开关S闭合时,电路为R1的简单电路,电饭煲处于加热挡,
由P=UI=U2R可得,R1的阻值:,
开关S断开时,R1与R2串联,电饭煲处于保温挡,此时电路的总电阻:,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,R2的阻值:。
故答案为:保温;2160。
(1)电源的电压一定时,根据P=UI=U2R可知,电饭煲处于加热挡时电路的总电阻最小,电饭煲处于保温挡时电路的总电阻最大,然后结合电路图判断电饭煲所处的状态;
(2)根据P=UI=U2R求出两种状态时电路的总电阻,利用电阻的串联求出R2的阻值。
本题考查了电阻的串联和电功率公式的灵活应用,分清电饭煲处于不同状态时电路的连接方式是关键。
20.【答案】做功 做功 0.55.4×106
【解析】解:
(1)冰箱工作时,压缩机压缩制冷剂,对其做功,使制冷剂的体积变小,压强变大,温度升高,内能变大,所以压缩机是通过做功的方式改变了制冷剂的内能;
(2)到达冷凝器后,冷却的高压气态制冷剂急剧膨胀,温度急剧降低、内能变小;热机的做功冲程中内能转化为机械能,缸内气体的内能减小,即二者气体的内能变化相同;
(3)冰箱压缩机工作时的电功率为100W=0.1kW,每天工作5h,
则该冰箱运行1天消耗的电能:
。
该冰箱运行1天消耗的电能:。
若冰箱的能效比为3,由题意可知,该冰箱1天的制冷量:
。
故答案为:(1)做功;(2)做功;(3)0.5;5.4×106。
(1)改变内能的方式有两种:做功和热传递;
(2)做功冲程,内能转化为机械能,内能减小温度降低;
(3)已知该冰箱的电功率和运行1天工作的总时间,然后根据W=Pt求出该冰箱运行1天消耗的电能,根据能效比的定义即可求出该冰箱1天的制冷量。
本题是一道信息给予题,涉及到改变内能的方法、电功的计算等知识,关键能从题干中找到有用的信息,难度不大。
21.【答案】答:插头处的电源线与别处的电源线串联,通过的电流相等,而插头里面线头松动,使得线头接线处电阻变大;根据焦耳定律公式Q=I2Rt可知,在相等时间内,电流通过插头处产生的热量增多,容易导致插头处电源线发热;
插头的绝缘皮损坏时,应及时更换插头。
【解析】电流通过导体时会产生热量;导线的绝缘皮损坏时,容易发生短路现象。
本题主要考查对焦耳定律及应用的了解和掌握,知道导线和导线的连接处为串联(电流相等)是本题的关键。
22.【答案】解:要求开关S只控制两盏灯且每盏灯都能正常发光,则两个灯泡是并联的,且与插座之间也是并联的;开关同时控制两个灯泡,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,这样在断开开关时,能切断火线与灯泡的连接,接触灯泡不会发生触电事故。既能控制灯泡,又能更安全。
两孔插座的接法,左边接零线,右边接火线。如图所示:
【解析】一个房间要安装2盏“220V 40W”的电灯和一个插座,要求开关S只控制两盏灯且每盏灯都能正常发光,请按以上要求将图中元件用笔画线代替导线连接起来。
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。
23.【答案】解:(1)开关S接b时,R2单独工作并处于保温状态,已知保温功率为,根据P=UI,保温状态时电路中的电流;
;
(2)由题干知,电阻R1加热的功率,根据P=U2R,
;
(3)开关S接a时,R1加热同时电动机搅拌;
5min=300s,由P=Wt可得,电阻R1加热消耗的电能为:
;
电动机消耗的电能为:
;
加热过程电路消耗的电能:
W=W1+W2=6.0×104J+6×103J=6.6×104J;
(4)玉米粒从初温为20℃升高到300℃,玉米吸收的热量:
;
R1的加热效率:
。
答:(1)保温状态时电路中的电流为0.1A;
(2)电阻R1的阻值为242Ω;
(3)加热过程电路消耗的电能为6.6×104J;
(4)电阻R1给玉米加热的效率为56%。
【解析】(1)已知保温功率,根据P=UI求出保温状态时电路中的电流;
(2)由题干知电阻R1加热的功率,根据P=U2R得出R1;
(3)开关S接a时,R1加热同时电动机搅拌;由P=Wt可得电阻R1加热消耗的电能及电动机消耗的电能,从而得出加热过程电路消耗的电能;
(4)根据求出玉米吸收的热量,根据得出R1的加热效率。
本题为电热综合题,考查电功率、电功公式、吸热公式、效率公式的应用,从题中获取有效的信息是关键。
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