2021-2022学年湖北省襄阳市枣阳市九年级(上)期末物理试卷(含详细答案解析)
展开2021-2022学年湖北省襄阳市枣阳市九年级(上)期末物理试卷
1. 如图所示是物质在三种不同状态下的分子模型,下列说法正确的是( )
A. 甲图中的物质具有流动性,但较难被压缩
B. 乙图中分子相距最近,分子间的作用力最小
C. 乙图中分子静止,甲、丙两图中分子在做热运动
D. 甲、乙、丙分别表示固体,液体,气体分子的排列情况
2. 晓宇在用燃气灶烧水时,进行了观察和思考,其中正确的是( )
A. 加热过程中水的比热容变大 B. 燃气燃烧得越多,其热值越大
C. 壶内水温升高是利用热传递使内能增大的 D. 水沸腾过程中吸收热量,温度不断升高
3. 水的比热容是煤油比热容的两倍,若水和煤油的质量之比为2:3,如果它们升高的温度之比为3:1,则它们吸收的热量之比为( )
A. 1:4 B. 4:1 C. 4:9 D. 9:1
4. 下列现象中,利用热传递使物体内能增加的是( )
A. 木工用锯锯木条时,锯条发烫 B. 烧开水时,壶盖被水蒸气顶起来
C. 铁块放在炉火中烧红了 D. 冬天,人们在太阳光下取暖
5. 如图所示是某同学研究串联电路中电流、电压特点的电路图。当开关闭合时,灯L1、L2都不亮,电流表无示数,但电压表示数较大。则故障原因可能是( )
A. L1断路
B. L1短路
C. L2短路
D. L2断路
6. 如图所示电路中,电源电压不变,R为滑动变阻器,L为小灯泡(不计灯丝电阻变化)。闭合开关,滑动变阻器的滑片P从b端向a端滑动的过程中( )
A. 电流表示数变小,小灯泡变暗
B. 电压表示数变大,小灯泡变亮
C. 电压表示数与电流表示数的比值变小,小灯泡变亮
D. 电压表示数与电流表示数的比值不变,小灯泡变亮
7. 如图所示,两个相同的验电器A和B,A带正电,B不带电,用带有绝缘柄的金属棒把A和B连接起来,下列说法不正确的是( )
A. 此过程中,自由电子从B向A定向移动,形成瞬间电流
B. 验电器A金属箔张角变小,说明它得到电子
C. 此过程中,瞬间产生的电流方向是从B向A
D. 验电器B金属箔张角变大,因为两金属箔都带上正电荷而互相排斥
8. 小明把台灯插入插座,闭合开关,家里的总控制开关立刻跳闸,请分析造成这种现象的原因是( )
A. 插头短路 B. 灯丝断路 C. 灯头内短路 D. 灯头内断路
9. 如图所示,电源电压恒定,闭合S1,小灯泡发光,再闭合S2时,观察到的现象是( )
A. 电压表示数增大
B. 电流表示数变小
C. 小灯泡变亮
D. 小灯泡亮度不变
10. 如图甲所示,电源电压保持不变,小灯泡的额定电压为12V,闭合开关S后,当滑片P从最右端滑到最左端的过程中,小灯泡的I−U关系图象如图10乙所示。则下列判断正确的是( )
A. 在滑片移动过程中,电压表示数与电流表示数的比值不变
B. 滑片向左移动时,电压表的示数变小
C. 小灯泡的最小功率为1.5W
D. 滑动变阻器的最大阻值为9Ω
11. 关于家庭电路,下列说法正确的是( )
A. 电能表是测量电功率的仪表
B. 电冰箱、洗衣机等可用两孔插座代替三孔插座
C. 家庭电路中空气开关跳闸,不一定是发生了短路
D. 在使用试电笔时,手指一定不能接触试电笔尾部的金属体
12. 将“220V 60W”的灯泡L1和“220V 40W”的灯泡L2,串联在220V的电源上,组成闭合电路(设灯丝电阻不变),则下列说法正确的是( )
A. 灯泡L1比灯泡L2亮
B. 灯泡L2比灯泡L1亮
C. 两灯泡的总功率大于40W
D. 两灯泡的实际功率都变为其额定功率的一半
13. 如图、试管内水蒸气将塞子推出的过程,水蒸气的______能转化为塞子的机械能。四冲程汽油机工作过程中的______冲程与上述能量转化过程相同。
14. 用豆浆机做豆浆时,能闻到浓浓的豆浆香味,这是______ 现象;豆浆机工作时加热和打浆能够交替进行,说明加热器和电动机的连接方式是______ 。
15. 将两个不同的小灯泡串联在电路中,发现一个较亮,另一个较暗,则通过较亮灯泡的电流______ (选填“大于”“等于”或“小于”)通过较暗灯泡的电流,判断依据是______ 。
16. 如图是分别测量定值电阻R和小灯泡L两端电压和通过的电流后得到的U−I关系图线。由图可知,定值电阻R的阻值为______ Ω;若将R、L并联后接在电压为2V的电源两端,干路中的电流是______ A;若将R、L串联后接在4.5V电路中,此时L的电功率是______ W。
17. 在如图所示的电路中,R1=24Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为36Ω,当开关S1、S2都闭合时,电压表的示数为12V,则此时电流表的示数应为______A,电源电压为______V,当闭合开关S1、断开S2、滑动变阻器的滑片P位于b端时,电压表的示数应为______V。
18. 如图所示电路中,电源电压为9V保持不变,R1=R2=R3=10Ω,先闭合开关S1,则电压表示数为______ V;再闭合开关S2、S3,电流表示数为______ A,电压表示数为______ V。
19. 如图所示的电能表,在某段时间内转盘转了1800转,则此段时间内接在这个电能表上的用电器消耗的总电能是______ kW⋅h,此电能表允许接入用电器的最大总功率是______ W。
20. 小明利用下图甲所示的电路图进行“探究串联电路的电压规律”的实验。
(1)实验中应选择规格______(填“相同”或“不同”)的小灯泡。
(2)为测量L1两端的电压,连接的实物图乙有错误,请在连接错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线,另画两条导线将实物图连接完整。
(3)改正电路连接后,小明分别测出UAB=1.1V、UBC=1.4V,AC两端的电压如图丙所示,并分析实验数据得出结论:串联电路的总电压等于各用电器两端的电压之和。小华指出小明的做法是______(填“合理的”或“不合理的”),要想得出实验结论,需要______。
21. 某物理实验小组在“测量小灯泡电功率”的实验中,选用器材连接了如图甲所示的电路,其中电源电压恒为3V,小灯泡的额定电压为2.5V(灯丝电阻约为10Ω),电流表有“0∼0.6A”、“0∼3A”两个量程,电压表有“0∼3V”、“0∼15V”两个量程。
(1)请用笔画线代替导线,完成图甲实物电路的连接,注意导线不能交叉。
(2)实验小组闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡不亮,电流表和电压表均无示数,若电路中仅有一处故障,则故障原因不可能是______。
A、电流表断路
B、小灯泡断路
C、滑动变阻器断路
D、以上都不是
(3)小组同学连接好电路,闭合开关,发现电流表指针向左偏转至图丙所示位置,原因是电流表______;断开开关,纠正错误后,再闭合开关,发现指针偏转至图丁所示位置,接下来的操作是:断开开关,______,继续进行实验。
(4)排除故障后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,观察两电表示数,记录数据。实验小组根据实验数据绘制的U−I图像如图乙所示,根据图像可计算出小灯泡的额定功率是______ W。
(5)实验小组发现小灯泡的U−I图像不是一条直线,原因是小灯泡的电阻随______变化而变化。
22. 在探究“通过电阻的电流与电阻大小的关系”时,我们一般需要先预设一个电压值,实验中保待电阻两端电压为这个预设值不变。现采用如图所示电路进行探究,器材:电源、滑动变阻器(20Ω1A)、电流表、电压表、开关、三个定值电阻(5Ω、10Ω、20Ω)及导线若干。如果要获得三组实验数据,则:
(1)若电源电压恒为6V,电压预设值范围为______。
(2)若电压预设值为2V,则电源电压范围为______。
23. 在做“电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验时,小于采用了如图所示的实验装置。
(1)两个透明的容器中密闭了质量______(填“相等”或“不相等”)的空气。通过观察判断电流产生热量的多少,这种研究方法叫做______。
(2)此实验中将两个电阻串联是为了控制______相等,将此装置接到电源两端,通电一段时间,电流在______容器中产生的热量较多。
24. 请用笔画线代替导线在图中连接家庭电路。要求开关控制螺口灯泡,三孔插座直接接入电路。
25. 如图所示是某种家用调光灯的电路图,灯泡上标有“PZ220−40”字样,滑动变阻器的最大阻值为1210Ω,求:
(1)该灯泡正常发光时的电阻和电流;
(2)台灯功率的调节范围(不考虑温度对灯丝电阻的影响)。
26. 如图是一款煲汤用的电热锅工作原理的简化电路图,该电热锅有两挡,分别是高温挡和保温挡。已知R1与R2均为电热丝,R1的阻值为66Ω,S1为温控开关,保温挡时的总功率是440W。求:
(1)保温挡时电路中的电流;
(2)高温挡时的电功率;
(3)若该电热锅煲汤时,高温挡工作0.5h,保温挡工作1h,则在此过程中消耗的电能是多少kW⋅h。
答案和解析
1.【答案】A
【解析】A、甲图中的物质为液态物质,具有流动性,但是较难被压缩,故A正确;
B、乙图中分子相距最近,分子间的作用力较大,故B错误;
C、一切物质的分子都在不停地做无规则运动,故C错误;
D、甲、乙、丙三图分别表示液体、固体、气体分子的排列情况,故D错误。
故选:A。
物质的三态是指:固态、液态、气态。
(1)固态物质:分子排列紧密,分子间有强大的作用力,固体有一定的形状和体积;
(2)液态物质:分子没有固定的位置,运动比较自由,粒子间的作用力比固体的小;液体没有确定的形状,具有流动性;
(3)气态物质:分子极度散乱,间距很大,并以高速向四面八方运动,粒子间的作用力极小,易被压缩,气体具有很强的流动性。
本题考查了分子运动以及固液气三种状态的不同,从分子的排列情况和分子的特点上去分析理解。
2.【答案】C
【解析】解:A、比热容是物质的一种重要特性,它反映了物质吸收或放出热量的能力,与物质的温度无关,故A错误;
B、燃料的热值是燃料本身的一种特性,热值的大小只与燃料的种类有关,与燃料的燃烧情况无关,故B错误;
C、用燃气灶烧水时,水吸收热量温度升高,属于热传递改变物体内能,故C正确;
D、水沸腾过程中,吸收热量,温度不变,故D错误。
故选:C。
(1)比热容是物质的一种重要特性,它反映了物质吸收或放出热量的能力,与物质的种类和状态有关,与物质的质量、体积、温度无关;
(2)燃料的热值是燃料本身的一种特性,热值的大小只与燃料的种类有关,与燃料的质量、放出的热量以及是否完全燃烧无关;
(3)改变物体内能的方式有两种:做功和热传递;
(4)水沸腾过程中,吸收热量,温度不变。
本题考查比热容的概念、热值的概念、改变内能的方式以及水沸腾的特点,熟记物理规律和物理概念是解题的关键。
3.【答案】B
【解析】解:
由题知,水的比热容是煤油比热容的两倍,即c水:c煤油=2:1,
它们的质量之比m水:m煤油=2:3,升高的温度之比Δt水:Δt煤油=3:1,
由Q吸=cmΔt可得吸收的热量之比:
Q水:Q煤油=c水m水Δt水c煤油m煤油Δt煤油=2×2×31×3×1=4:1。
故选:B。
已知水和煤油的比热容关系、质量之比、升高的温度之比,利用Q吸=cmΔt求吸收的热量的之比。
本题考查了吸热公式Q吸=cmΔt的应用,由于是求比值,要细心,防止因颠倒而出错!
4.【答案】CD
【解析】解:
A、木工用锯锯木条时,锯条发烫,是锯条克服摩擦做功,使得锯条的内能增加、温度升高,是做功改变物体内能,不符合题意;
B、烧开水时,壶盖被水蒸气顶起来,水蒸气对壶盖做功,内能减小,是做功改变物体内能,不符合题意;
C、铁块放在炉火中时,铁块从火吸热,使铁块的内能增加、温度升高,是热传递改变物体的内能,符合题意;
D、冬天,人们在太阳光下取暖,人体从太阳光吸热,使人体的内能增加、温度升高,是热传递改变物体的内能,符合题意。
故选:CD。
改变物体内能有两种方式:做功和热传递。做功主要有摩擦生热和压缩气体做功,做功实质是能量的转化;热传递实质是热量从一个物体转移到另一个物体,或者是从一个物体的高温部分传到低温部分,有传导、对流和辐射三种式。
本题主要考查学生对改变物体内能两种方法的理解和掌握,是中考的热点。
5.【答案】D
【解析】解:
A、L1断路,整个电路中没有电流,灯都不亮,电表都无示数。不合题意。
B、L1短路,则L2中有电流会亮,电流表、电压表都有示数。不合题意。
C、L2短路,则电压表也短路,无示数。但L1会亮,电流表有示数。不合题意。
D、L2断路,电流表无示数。电压表与电路串联,电压表分担电源电压,有示数,灯L1不亮。符合题意。
故选:D。
如图灯L1、L2串联,电压表测L2两端电压。开关闭合时,灯L1、L2都不亮,说明电路断路。如果是短路,有一灯会亮。
电流表无示数,但电压表示数较大,说明L2断路。
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。
6.【答案】C
【解析】解:由图知,灯泡与滑动变阻器串联,电流表测电路中电流,电压表测变阻器两端电压,
滑动变阻器的滑片P从b端向a端滑动的过程中,变阻器连入电路的阻值变小,电路的总电阻变小,串联电路总电阻等于各分电阻之和,所以电源电压不变,由I=UR知,电路中电流变大,所以电流表示数变大;
灯泡电阻不变,根据U=IR知,灯泡两端电压变大;根据串联电路的电压关系可知,滑动变阻器两端的电压变小,即电压表示数变小;
由P=UI知,灯泡的实际功率变大,所以灯泡变亮;
由R=UI可知,电压表与电流表比值等于滑动变阻器连入电路的阻值,所以两表比值变小;
综上分析知,C正确。
故选:C。
由图知,灯泡与滑动变阻器串联,电流表测电路中电流,电压表测变阻器两端电压,由滑片P从b端向a端滑动判断变阻器连入电路的阻值变化,根据串联电路特点和欧姆定律分析判断。
本题考查了电路的动态分析,考查了滑动变阻器的使用、串联电路特点、欧姆定律的应用等,注意灯泡的亮暗取决于实际功率的大小。
7.【答案】C
【解析】解:
ABD、由题知,A带正电(缺少电子),B不带电,用带有绝缘柄的金属棒把A和B连接起来,则B上的一部分电子会通过金属棒转移到A上,形成瞬间电流;A由于得到部分电子,所以A带的正电荷会减少从而张角变小,而B因为失去电子也带上了正电荷,B的两金属箔带上同种电荷使B金属箔张角变大,故ABD正确;
C、用带有绝缘柄的金属棒把A和B连接起来时,自由电子会发生定向移动,从B移动到A,形成瞬间电流;因自由电子定向移动的方向与电流的方向相反,所以瞬间电流方向为从A到B.故C不正确。
故选:C。
电荷的定向移动形成电流,人们把正电荷定向移动的方向规定为电流的方向,所以负电荷定向移动的方向与电流的方向相反。
本题的目的是考查对验电器使用原理、电流的形成的掌握情况,在金属导体中,能够自由移动的电荷是负电荷(自由电子)。
8.【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查对家庭电路故障的分析判断能力。解题的关键是要理解家庭电路中跳闸是电流过大造成的,可能是电路的总功率过大,也可能是发生了短路。
家庭电路中的保险丝熔断的原因有两个:一是用电器的总功率过大;二是发生短路。由生活常识可知,台灯的功率一般较小,因此造成家里的总控制开关跳闸原因不会是因台灯的功率过大,这两种情况都是由于发生短路造成的。
【解答】
AC.在台灯插头插入插座,闭合开关后,家里的总控制开关跳闸,该现象说明不是插头短路,是灯头内短路造成的,故A错误,C正确;
BD.因为台灯和其它用电器并联,灯泡的灯丝断路或灯头内断路,只能使本支路没有电流,台灯不亮,不能引起家里的总控制开关跳闸,故BD错误。
故选C。
9.【答案】D
【解析】解:由电路图可知,闭合开关S1时,电路为灯泡的简单电路,电流表测通过灯泡的电流,电压表测电源两端的电压;
A、再闭合开关S2后,灯泡与定值电阻并联,电流表测干路电流,电压表仍侧电源两端的电压,由电源两端的电压恒定可知,电压表的示数不变,故A错误;
BCD、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,灯泡的亮度不变,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路电流变大,即电流表的示数变大,故BC错误,D正确。
故选:D。
由电路图可知,闭合开关S1时,电路为灯泡的简单电路,电流表测通过灯泡的电流,电压表测电源两端的电压;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、互不影响可知通过灯泡的电流的变化,进一步得出小灯泡的亮暗变化,根据并联电路的电流特点可知干路电流的变化。
本题考查了电路的动态分析,涉及到并联电路的特点和欧姆定律的应用,是一道较为简单的应用题。
10.【答案】D
【解析】解:
A、如图甲,灯泡和滑动变阻器串联,电压表测量灯泡两端的电压,电流表测量灯泡的电流,
根据欧姆定律可知电压表和电流表示数之比等于灯泡的电阻,由图象乙知,灯泡的电阻随电压的增大而增大;当滑片P从最右端滑到最左端的过程中,滑动变阻器接入的电阻减小,其分担电压减小,则灯泡分得的电压增大,所以灯泡的电阻增大,则电压表和电流表示数的比值增大,故A错误。
B、电压表测量灯泡两端的电压,当滑片向左移动时,滑动变阻器接入的电阻减小,分担电压减小,灯泡分担的电压增大,即电压表示数增大,故B错误。
C、由图象可知灯泡的最小电压是3V,最小电流是1.0A,则灯泡的最小功率:P小=U小I小=3V×1.0A=3W,故C错误。
D、当滑动变阻器在最左端时,滑动变阻器接入电路的阻值为0,电压表的示数即为电源电压,即U总=12V;
当灯泡的最小电压为3V,最小电流为1.0A时,滑动变阻器的电阻最大,此时滑动变阻器的电压为:U滑=U总−U小=12V−3V=9V,
则滑动变阻器的最大阻值:R滑大=U滑I小=9V1.0A=9Ω,故D正确。
故选:D。
(1)首先明确电压表和电流表的示数之比是指灯泡的电阻,当滑片移动时电压变大,根据图象知,灯泡的电阻变大。
(2)当滑片向左移动时,滑动变阻器的电阻变小,分担电压变小,灯泡分担电压变大,从而判断电压表示数变化。
(3)图象是灯泡的电压和电流的变化,在图象上找出最小电压和最小电流,根据P=UI计算最小功率。
(4)滑动变阻器和灯泡串联,当滑动变阻器电阻最大时,分担电压最大,电流最小,灯泡的电压也最小,求出当灯泡电压最小,电流最小时,滑动变阻器的电阻即可。
对于灯泡的电阻一定要注意,有时不考虑灯丝电阻和温度的关系,有时考虑,具体什么情况下考虑,要看是否有灯泡的电压和电流的图象,如果有电压和电流的图象,一定要考虑的。
11.【答案】C
【解析】解:A、电能表是测量用电器消耗电能(电流做功)的仪表,故A错误;
B、电冰箱、洗衣机等用电器,使用两孔插座,没有接地功能,若用电器外壳带电,会危及人身安全,故B错误;
C、电流过大的原因有两个:短路和电路中总功率过大,因此,空气开关“跳闸”的原因可能是电路发生了短路,也可能是用电器的总功率过大,故C正确;
D、如果手不接触笔尾金属体,无论笔尖金属体接触火线还是零线,氖管都不发光,故D错误。
故选:C。
(1)电能表是测量用电器消耗电能的仪表,又叫电度表,单位是kW⋅h(度);
(2)大功率或带有金属外壳的用电器,必须使用三孔插座,以防外壳带电,危及人身安全;
(3)空气开关“跳闸”的原因是电路中的电流过大,电流过大的原因有两个:短路和电路中总功率过大;
(4)使用试电笔时,应让手与笔尾的金属体接触,不能与笔尖金属体接触。
本题考查了学生对电能表有关知识、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。
12.【答案】B
【解析】解:由P=U2R得:L1、L2的电阻分别为:
R1=U2P1=(220V)260W≈806.7Ω;
R2=U2P2=(220V)240W=1210Ω;
则两灯串联时,电流相等,由P=I2R可得,灯泡L1的功率小于L2的功率,故灯泡L2要比L1亮,故A错误,B正确;
串联电路总电阻等于各分电阻之和,此时通过电路的电流:I=UR1+R2=220V806.7Ω+1210Ω≈0.11A,
两灯实际消耗的功率:P1′=I2R1=(0.11A)2×806.7Ω≈9.76W≠30W,
P2′=I2R2=(0.11A)2×1210Ω≈14.64W≠20W,
两灯泡的总功率为:P=P1′+P2′=9.76W+14.64W=24.4W<40W,故CD错误。
故选:B。
由灯泡的额定功率及额定电压可求得灯泡的电阻,根据串联电路电流特点结合电功率公式的变形P=I2R可得两灯泡的实际功率的大小关系,灯泡的亮度由灯泡的实际功率决定,根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可得通过电路的电流,根据电功率公式的变形P=I2R可计算两灯泡的实际功率,逐项分析即可。
本题考查串联电路特点、欧姆定律、电功率公式的灵活运用,由分析可得,电阻越大的灯泡串联后亮度越大。
13.【答案】内 做功
【解析】解:由图可知,试管内的水蒸气当用酒精灯加热一定程度时,水蒸气会对塞子做功,将水蒸气的内能会转化为塞子的机械能;此过程与汽油机的做功冲程类似,在做功冲程中也是燃气的内能转化为活塞的机械能;
故答案为:内,做功。
解决此题要知道做功可以改变物体的内能:当对物体做功时,机械能转化为内能,当物体对外做功时,内能转化为机械能。
此题是考查对做功和热传递改变物体内能的辨别,是中考热点,属于易错题目。
14.【答案】扩散 并联
【解析】解:(1)用豆浆机做豆浆时,豆浆分子运动到空气中,闻到浓浓的豆浆香味,这是扩散现象。
(2)豆浆机工作时加热和打浆能够交替进行,加热器和电动机互不影响,说明加热器和电动机是并联的。
故答案为:扩散;并联。
(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。
(2)串联电路中用电器相互影响,并联电路中用电器互不影响。
本题通过用豆浆机做豆浆考查了扩散现象和并联,体现了生活处处皆物理。
15.【答案】等于 串联电路中电流处处相等
【解析】解:由题知,两个不同的小灯泡串联在电路中,所以通过两灯的电流是相等的,依据是串联电路中电流处处相等。
故答案为:等于;串联电路中电流处处相等。
串联电路中电流处处相等,由此分析解答。
本题考查了串联电路中电流特点的应用,属于一道基础题。
16.【答案】100.450.5
【解析】解:(1)由图像可知:当定值电阻R两端的电压U=2V,对应的电流IR=0.2A,
由I=UR可得,定值电阻的阻值:R=UIR=2V0.2A=10Ω;
(2)若将R、L并联后接在电压为2V的电源两端,由U−I图像可知,此时通过R、L的电流分别为IR=0.2A,IL=0.25A,
并联电路中干路电流等于各支路电流之和,电路中的总电流:I=IR+IL=0.2A+0.25A=0.45A;
(3)图像可知,当电流为I=0.25A时,UR=2.5V,UL=2V,甲、乙串联后两端的电压:U=UR+UL=2.5V+2V=4.5V,
所以将R、L串联后接在4.5V电路中,通过电路的电流为0.25A,此时灯L的电功率:P=ULI=2V×0.25A=0.5W。
故答案为:10;0.45;0.5。
(1)根据图像读出定值电阻R两端的电压和对应的电流,由欧姆定律求出电阻R;
(2)将R、L并联后接在电压为2V的电源两端,根据并联后R、L两端的电压相等,根据图像读出相应的电流,再根据并联电路的电流特点求出干路电流;
(3)根据串联电路电流的规律及电压的规律得出将甲、乙串联后接在4.5V电路中时的电流大小,根据电功率公式计算此时L的电功率。
本题考查串并联电路的特点、欧姆定律和电功率公式的灵活应用,关键是从图像中得出灯泡L和R的电流与电压之间的关系。
17.【答案】0.5124.8
【解析】解:(1)当开关S1、S2都闭合时,电路为R1的简单电路,电压表测电源两端的电压,电流表测电路中的电流,
由电压表的示数可知,电源的电压U=12V,
此时电流表的示数I=UR1=12V24Ω=0.5A;
(2)当闭合开关S1、断开S2、滑动变阻器的滑片P位于b端时,R1与R2的最大阻值串联,电压表测R1两端的电压,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电路中的电流为:I′=UR1+R2=12V24Ω+36Ω=0.2A,
则电压表的示数为:U1=I′R1=0.2A×24Ω=4.8V。
故答案为:0.5;12;4.8。
(1)当开关S1、S2都闭合时,电路为R1的简单电路,电压表测电源两端的电压,电流表测电路中的电流,根据电压表的示数可知电源的电压,根据欧姆定律求出电路中电流表的示数;
(2)当闭合开关S1、断开S2、滑动变阻器的滑片P位于b端时,R1与R2的最大阻值串联,电压表测R1两端的电压,根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流,再根据欧姆定律求出电压表的示数。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用,分清电路的连接方式和电压表所测电路元件是关键。
18.【答案】4.51.89
【解析】解:先闭合开关S1,R2、R3串联,电流表测电路中的电流,电压表测R2两端的电压,两电阻的阻值相等,根据串联分压原理可知两电阻两端的电压相等,根据串联电路电压规律可知电压表示数为:U2=12U=12×9V=4.5V;
再同时闭合开关S2、S3,R3短路,R1、R2并联,电流表测并联电路的总电流,电压表测电源电压,电压表示数大小为9V;
并联电路各支路两端电压相等,根据欧姆定律可得通过电阻R1的电流:I1=UR1=9V10Ω=0.9A,
同理可知通过电阻R2的电流:I2=UR2=9V10Ω=0.9A,
并联电路干路电流等于各支路电流之和,所以电流表的示数:I=I1+I2=0.9A+0.9A=1.8A。
故答案为:4.5;1.8;9。
先闭合开关S1,R2、R3串联,电流表测电路中的电流,电压表测R2两端的电压,根据串联电路分压原理可知电压表的示数;再同时闭合开关S2、S3,R3短路,R1、R2并联,电流表测并联电路的总电流,电压表测电源电压,根据并联干路电压特点结合欧姆定律计算通过各支路的电流,根据并联电路电流规律计算干路电流。
本题考查串联、并联电路的规律及欧姆定律的应用,关键是正确识别电路。
19.【答案】0.64400
【解析】解:(1)3000r/(kW⋅h)表示每消耗1kW⋅h电能,电能表转盘转过3000转,
所以,电能表转盘转1800转时,用电器消耗的电能:
W=18003000kW⋅h=0.6kW⋅h;
(2)由图可知,电能表的工作电压是220V,平时工作允许通过的最大电流是20A,
此电能表允许接入用电器的最大总功率:
P=UI=220V×20A=4400W;
故答案为:0.6;4400。
(1)3000r/(kW⋅h)表示电路中每消耗1kW⋅h电能,电能表转盘转过3000转,据此求出电能表转盘转1800转用电器消耗的电能;
(2)由电能表的参数可知,电能表的工作电压和平时工作允许通过的最大电流,利用P=UI求此电能表允许接入用电器的最大总功率。
本题考查了用电器消耗电能和电功率的计算,明白电能表参数的含义是关键。
20.【答案】不同 不合理的 换用不同规格的灯泡多次测量
【解析】解:(1)为了使实验结论具有普遍性,应选用不同规格的灯泡进行实验;
(2)根据电路图可知:两灯L1和L2串联,电压表测量L1两端电压,而实物图中电压表串联在电路中了,改正后如下图所示;
(3)小明同学只做了一次实验就得出了结论,结论不具有普遍性,所以小明的做法是不合理的;
为得出普遍性的结论,需要换用不同规格的灯泡多次测量。
故答案为:(1)不同;(2)如上图;(3)不合理的;换用不同规格的灯泡多次测量。
(1)在探究串联电路中的电压特点时,为得到普遍规律应选择规格不同的灯泡进行实验;
(2)由甲图可知:两灯串联,电压表测量L1两端电压,然后改正乙图;
(3)小明同学只做了一次实验就得出了结论,结论不具有普遍性;
用归纳法得出普遍性的结论要满足2个条件:一是样本要有代表性,二是样本数量足够多。
本题通过探究串联电路电压规律的实验,考查了电路的连接和归纳法的运用,难度一般。
21.【答案】B 正负接线柱接反了 换接0∼0.6A的量程 0.625温度
【解析】解:(1)电压表测小灯泡的电压,电流表测小灯泡的电流。图中只有电流表还未连接完成,又小灯泡的额定电压为2.5V,电阻约为10Ω,根据欧姆定律可知其额定电流约为0.25A,故电流表选择“0∼0.6A”这个量程接入电路中,实物图的连接方式如图所示:
(2)闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,发现灯泡不亮,电流表和电压表均无示数,说明电路中出现了断路,而电压表测的是小灯泡的电压,当小灯泡断路时,电压表的正负接线柱与电源两极相连,电压表测的是电源电压,电压表会有读数,所以不可能是小灯泡断路,故选B;
(3)连接好电路,闭合开关,发现电流表指针向左偏转至图甲所示位置,说明电流表正负接线柱接反;
断开开关,纠正错误后,再闭合开关,发现指针偏至图乙所示位置,指针偏转角度太小,说明所选的量程太大,接下来的操作是:断开开关,换接0∼0.6A的量程,继续进行实验;
(4)小灯泡的额定电压为2.5V,根据图乙可知,小灯泡正常工作时的电流为0.25A,所以其额定功率:P=UI=2.5V×0.25A=0.625W
(5)由于灯丝的电阻随温度的变化而变化,所以U−I图象不是直线。
故答案为:
(1)如图所示;
(2)B;
(3)正负接线柱接反了;换接0∼0.6A的量程;
(4)0.625;
(5)温度。
(1)电压表测小灯泡的电压,电流表测小灯泡的电流。根据小灯泡的额定电压和灯丝的电阻,利用欧姆定律可求出电路中的电流,从而可知电流表所选量程;
(2)闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,发现灯泡不亮,电流表和电压表均无示数,说明电路中出现了断路,据此分析;
(3)测量电流时,电流要从电流表正接线柱流入,从负接线柱流出,否则电流表指针会反向偏转;
用电流表测量电流时,电流表要选用合适的量程,否则,指针偏转角度过大或过小;
(4)根据表格可以知道小灯泡正常工作时的电流,再根据P=UI,计算出小灯泡的额定功率;
(5)灯泡灯丝的电阻与温度有关。
本题考查了连接电路的注意事项、电路故障分析、电功率的计算等,考查的知识点较多,但都是基础知识,只要细心做不难解决。
22.【答案】3∼5V2∼4V
【解析】解:(1)当滑动变阻器接入电路的电阻最大时,根据串联电路的分压规律可知,电阻两端的电压是最小的;当滑动变阻器接入电路的电阻为0时,电阻两端的电压最大,为电源电压;
电路中接入5Ω的电阻时,其两端的最小电压为:U小=UR+R′R=6V5Ω+20Ω×5Ω=1.2V;
电路中接入10Ω的电阻时,其两端的最小电压为:U小=UR+R′R=6V10Ω+20Ω×10Ω=2V;
电路中接入20Ω的电阻时,其两端的最小电压为:U小=UR+R′R=6V20Ω+20Ω×20Ω=3V;
为了完成整个实验,最小预设电压应为3V;
滑动变阻器的允许通过的最大电流为1A,则定值电阻两端的最大电压为:U大=1A×5Ω=5V;
电压预设值范围为3∼5V;
(2)若电压预设值为2V,当滑动变阻器全部接入电路中时,电源电压最大;定值电阻最小时,电路中的电流是最大的,则此时电路中的电流为:
电路中接入5Ω的电阻时,此时电流为:I=URR=2V5Ω=0.4A;此时电源最大电压为:U=I(R+R′)=0.4A×(5Ω+20Ω)=10V;
电路中接入10Ω的电阻时,此时电流为:I=URR=2V10Ω=0.2A;此时电源最大电压为:U=I(R+R′)=0.2A×(10Ω+20Ω)=6V;
电路中接入20Ω的电阻时,此时电流为:I=URR=2V20Ω=0.1A;此时电源最大电压为:U=I(R+R′)=0.1A×(20Ω+20Ω)=4V;
为了完成整个实验,电压预设值范围为2∼4V。
故答案为:(1)3∼5V;(2)2∼4V。
(1)根据每个定值电阻的阻值,分别求出最小的电压,根据电压值判定电压的预设范围;
(2)根据预设电压,分别求出电流,从而根据欧姆定律求出最小电压,从而求出取值范围。
本题考查了欧姆定律的应用,能根据电压和电流的关系求出电阻是解题的关键,属于难题。
23.【答案】相等 转化法 电流 电阻
【解析】解:(1)实验中,在通电时间相同的情况下,密闭容器内空气温度变化反映了电阻放出热量的变化,并通过观察U形管中液面高度差的变化来反映;所以运用控制变量法进行研究,要控制透明容器中密封的空气质量相同,初温相同。电流通过导体产生热量的多少不能直接观察,但液体温度的变化可以通过液面高度差的变化来反映,这种研究方法叫转化法;
(2)实验中,两个阻值不同的电阻串联接入电路,通过两电阻的电流相等,所以控制电流相等,研究电流产生的热量与电阻的关系;通电时间一定,右边容器中比左边容器中电阻大,由焦耳定律Q=I2Rt可知,右边封闭容器中空气温度上升较快,电阻放出的热量多。
故答案为:(1)相等;转化法;(2)电流;电阻。
(1)电流通过导体产生热量的多少不能直接观察,但液体温度的变化可以通过液面高度差的变化来反映,这种研究方法叫转化法;
(2)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;探究电流产生热量跟电流关系时,控制电阻和通电时间相同。
本题考查了学生利用控制变量法和转换法探究电流产生热量多少和各影响因素之间的关系的实验。
24.【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。既能控制灯泡,又能更安全。
(2)安装安全用电原则,上孔接地线、左孔接零线、右孔接火线。如图所示:
【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。
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。
25.【答案】解:(1)根据P=UI可得,小灯泡正常工作时的电流:
IL=PLU=40W220V=211A≈0.18A,
由I=UR可得,小灯泡的电阻:
RL=UIL=220V211A=1210Ω;
(2)当滑片在最右端时电路中电阻最大,电流最小,功率最小,
∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
∴电路中的电流:
Imin=URL+R=220V1210Ω+1210Ω=111A,
灯泡的最小电功率:
Pmin=Imin2RL=(111A)2×1210Ω=10W,
当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时,灯泡两端的电压为220V,则
最大功率为:Pmax=40W,
∴台灯功率的可调节范围是10W∼40W。
答:(1)该灯泡正常发光时的电阻为1210Ω,电流为0.18A;
(2)台灯功率的调节范围为10W∼40W。
【解析】(1)灯泡正常发光时的电压和额定电压相等,功率和额定功率相等,根据P=UI可得正常工作时的电流,根据欧姆定律求出正常工作时的电阻;
(2)滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,灯泡的电功率最小,根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流,根据P=I2R求出灯泡的最小功率;滑动变阻器接入电路中的电阻为0时,灯泡两端的电压和额定电压相等,功率和额定功率相等,进一步得出灯泡调节的范围。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用,要注意灯泡正常发光时的功率和额定功率相等。
26.【答案】解:(1)只闭合开关S,电热锅处于保温挡,根据P=UI可知,此时电路中的电流I=P保温U=440W220V=2A;
(2)电热锅处于保温挡时,电路的总电阻R总=UI=220V2A=110Ω,则R2=110Ω−66Ω=44Ω;
同时闭合两开关,电路为R2的简单电路,电热锅处于高温挡,此时的电功率P高温=U2R2=(220V)244Ω=1100W;
(3)根据P=Wt可知,在此过程中消耗的电能
W=P高温t1+P保温t2
=1100W×0.5×3600s+440W×1×3600s
=3.546×106J=0.99kW⋅h。
答:(1)保温挡时电路中的电流为2A;
(2)高温挡时的电功率为1100W;
(3)若该电热锅煲汤时,高温挡工作0.5h,保温挡工作1h,则在此过程中消耗的电能是0.99kW⋅h。
【解析】本题考查欧姆定律的应用和电能、电功率的计算等问题,有一定综合性,难度不大。
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