2021-2022学年湖南省益阳市赫山区九年级(上)期末物理试卷(含详细答案解析)
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1. 辣椒萝卜是湖南人最喜欢的食品之一,制作辣椒萝卜首先需将新鲜的萝卜切条,然后将萝卜条放在太阳下晾晒两三天使其变成萝卜干,再拌上剁辣椒和盐,腌制8至10天即可食用。下列说法中正确的是( )
A. 晒萝卜利用了太阳能来做功
B. 腌制好的萝卜内外都又辣又咸,说明分子在不停地做无规则运动
C. 萝卜干没有内能
D. 萝卜条变干是因为水升华了
2. 以下学习用品中,在通常情况下属于导体的是( )
A. 塑料刻度尺 B. 物理课本 C. 绘画橡皮 D. 金属小刀片
3. 关于温度、热量、内能三者的关系,下列说法中正确的是( )
A. 温度为0℃的物体所含的内能为0
B. 温度越高的物体含有的热量越多
C. 物体内能增加,可能是从外界吸收了热量
D. 热量总是从内能大的物体传递给内能小的物体
4. 有甲、乙、丙三个轻质小球,甲球带正电。将甲与乙、丙靠近时,他们相互作用的情况如图所示。则下列判断正确的是( )
A. 乙球可能带负电,丙球一定带正电 B. 乙球一定不带电,丙球可能带负电
C. 乙球一定带负电,丙球可能带正电 D. 乙球可能不带电,丙球一定带负电
5. 如图所示是汽油机工作时的四个冲程,其中说法正确的是( )
A. 按一个工作循环,其正确的排列顺序是丁、乙、丙、甲
B. 甲冲程中的能量转换过程为机械能转换为内能
C. 使用热值更高的燃料可提高热机的工作效率
D. 丁冲程中活塞向下运动汽缸内压强变大,大气压将空气压入汽缸
6. 以下操作中,相应物理量的数值前后发生改变的是( )
A. 一根导线剪掉一半,剩下导线的电阻 B. 一杯牛奶喝掉一半,剩下牛奶的密度
C. 一桶汽油燃烧掉一半,剩下汽油的热值 D. 一瓶水喝掉一半,剩下水的比热容
7. 小英回家时发现有两个开关可以控制小区的门,闭合任何一个开关,电动机都会工作,把门打开,下列电路图符合上述要求的是( )
A. B.
C. D.
8. 小明利用电能表测量某个家用电器的电功率,当电路中只有这个电器连续工作时,测得在1h内,消耗的电能为1.2kW⋅h,那么用这个电器是( )
A. 液晶电视机 B. 台式计算机 C. 家用空调 D. 电冰箱
9. 如图甲所示的串联电路中,闭合开关S时,小桂发现灯泡L1比L2更亮,A处接有一电流表,示数如图乙所示,下列说法正确的是( )
A. 经过L1的电流比L2大 B. 经过L1的电流比L2小
C. L1、L2的电流都是0.2A D. L1、L2的电流都是1.0A
10. 下列符合安全用电原则的是( )
A. 在高大建筑物的顶端安装避雷针可以防雷 B. 使用试电笔时,手不要接触笔尾金属体
C. 更换灯泡前不用断开电源开关 D. 低于220V的电压对人体来说都是安全的
11. 如图所示电路,闭合开关S后,发现灯泡L1、L2均不亮,电流表示数为零,电压表示数等于电源电压,则该电路中的故障是( )
A. L1断路
B. L1短路
C. L2断路
D. L2短路
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. 如图所示,闭合开关后两灯均能发光,则( )
A. 甲为电流表,乙为电压表 B. 甲为电压表,乙为电流表
C. 甲、乙都为电流表 D. 甲、乙都为电压表
14. 图甲所示是一款雾霾浓度检测仪,其检测原理如图乙所示,R0是定值电阻,传感器R1的电阻随雾霾浓度的增大而减小。当雾霾浓度增大时,下列说法正确的是( )
A. 电压表示数变大,电流表示数变小 B. 电压表示数变小,电流表示数变大
C. 电压表示数变大,电流表示数变大 D. 电压表示数变小,电流表示数变小
15. 如图所示的电路,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P由b端向a端移动过程中,小灯泡L始终发光(忽略温度对小灯泡电阻的影响)。下列说法正确的是( )
A. 电流表示数变小
B. 电路的总功率变大
C. 电压表V1示数与电流表示数的比值变小
D. 电压表V2示数与电流表示数的比值变大
16. 某品牌手机充电宝,上面标有电压为5V,容量为12000mA⋅h,它充满电后,可以储存的电能是______J,在充电过程中,将电能转化为______能储存。
17. 如图所示,用力将活塞迅速下压,玻璃筒内硝化棉燃烧起来,这一特点与汽油机______冲程相同。完全燃烧0.5kg的汽油,放出的热量是______(已知汽油的热值为4.6×107J/kg)。
18. 如图所示的电能表的读数是______ kW⋅h;若该电能表的表盘转了360转,则此时的用电器消耗了______ kW⋅h的电能。
19. 暑假的一个下午,小海的妈妈在用电饭锅煮饭,小海看着电视节目。当他用遥控器将待机的空调开机时,家里的空气开关“跳闸”了,则“跳闸”的原因是同时工作的用电器______过大,根据家里空气开关上的铭牌,如图所示,小海建议爸爸妈妈应该更换______大一些的空气开关。
ZT47−70A
最大工作电流10A
漏电电流≤30mA
额定电压220V
动作时间≤0.1s
20. 如图甲所示,小灯泡的额定电压为2.5V,开关闭合后,小灯泡正常发光,图乙是通过定值电阻R和小灯泡L的电流与电压关系图象,则小灯泡正常发光时的电流为______ A;通电10s,定值电阻R产生的热量为______ J。
21. 如图所示,用A、B两个金属夹子将一根铅笔芯接入电路中,当B夹子向右移动时,小灯泡的亮度将______ (填“变亮”或“变暗”)。导致铅笔芯接入电路的电阻发生变化的主要因素是______ 变化;若将A、B两个金属夹子间的铅笔芯换成塑料吸管,小灯泡______ (填“会”或“不会”)发光。
22. 为研究不同物质的吸热能力,某实验小组用两个完全相同的酒精灯,分别给质量和初温都相同的甲、乙两种液体同时加热,分别记录加热时间和升高的温度,根据记录的数据作出了两种液体的温度随时间变化的图像,如图甲所示。
(1)根据图像,某同学认为:“加热相同的时间时,乙升高的温度高一些,这说明乙吸收的热量多一些。”这位同学的判断是否正确?______ (选填“正确”或“不正确”或“不确定”);
(2)如果已知乙的比热容是2×103J/(kg⋅℃),则甲的比热容是______ J/(kg⋅℃);
(3)聪明的小华同学还设计一个估测薯片的热值的实验装置,先测出薯片的质量后,再将薯片作为燃料放在燃烧皿中充分燃烧后,烧杯中水温升高,根据所学的热学公式计算,算出薯片的热值比实际值小得多,原因是:______ 。
23. 在“探究串联电路电压的特点”实验中,电路如图所示。
(1)实验中应选择规格______(选填“相同”或“不同”)的小灯泡。
(2)小明保持电压表的B接点不动,只断开A接点,并改接到C接点上,测量L2两端电压,他能否测出L2两端电压?______,理由是______。
(3)小明分别测出AB、BC、AC间的电压并记录在如下表格中,分析实验数据得出结论:串联电路总电压等于各部分电路两端电压之和,请对小明的做法进行评价:______,改进方法是______。
UAB/V
UBC/V
UAC/V
2.4
1.4
3.8
24. 实验室有两种不同规格的灯泡,它们的额定电流均为0.3A,额定电压分别为3V和2.5V,在某次测量小灯泡电功率的实验时,老师发现实验室有两个灯泡上额定电压的字样均模糊不清,老师要小伟和小雪通过实验分出这两个小灯泡。
(1)小伟将其中一个灯泡连接在如图甲所示的电路,正准备闭合开关,小雪指出他的电路有一处不妥,请指出电路中的不妥之处______。
(2)小伟改正错误后,闭合开关移动滑片,使电流表的示数为0.3A,电压表的示数如乙图所示,读数是______ V,则这个小灯泡的额定功率为______ W。
(3)小伟准备用相同的方法分辨另一个小灯泡,而小雪则采取了丙图所示的方法分辨这两个小灯泡,闭合开关后,她调节滑动变阻器的滑片使电流表的示数为0.3A,这时她发现L1比L2更亮一些,从而可得出L1的额定电压为______ V。
25. 王小聪同学的家住于新农村建设示范村里,他父亲年前拉回了一套液化石油气灶具。液化石油气热值为3.5×107J/kg,将质量为5kg,初温为20℃的水加热到100℃需燃烧液化石油气80g。
(1)水吸热多少热量?
(2)液化石油气灶加热水时的效率?
26. 如图所示的电路,电源电压保持不变,R1、R2为定值电阻,其中R1=10Ω。当只闭合开关S1时,电流表示数为0.6A,当同时闭合开关S1、S2时,电流表的示数增大了0.5A,则:
(1)电源电压。
(2)R2的阻值。
(3)同时闭合开关S1、S2时,在10s内电流做的总功。
27. 如图甲电路,电源电压不变,闭合开关S,将滑动变阻器R的滑片P由a移动到b时,定值电阻R0的电功率和电流的P−I关系图像如图乙所示,求:
(1)电源电压。
(2)滑片P在a端时,电路的总功率。
(3)滑动变阻器的最大阻值。
答案和解析
1.【答案】B
【解析】解:A、晒萝卜时,萝卜吸收热量、内能增加、温度升高,加快水的蒸发,利用了热传递改变内能,没有利用太阳能来做功,故A错误;
B、腌制萝卜时,辣椒分子、盐分子进入到萝卜中,使萝卜变辣、变咸,说明分子在不停地做无规则运动,故B正确;
C、一切物体的分子都在不停地做无规则运动,一切物体都具有内能,萝卜干也具有内能,故C错误;
D、萝卜条变干是因为萝卜内的水蒸发(汽化)了,故D错误。
故选:B。
(1)改变物体内能的方法:做功和热传递;
(2)不同物质接触时,分子彼此进入对方的现象叫扩散,扩散现象说明分子在永不停息地做无规则运动;
(3)物体内所有分子做无规则运动具有的动能和分子势能的总和叫内能,一切物体都具有内能;
(4)物质由液态变为气态叫汽化,由固态直接变为气态叫升华。
本题考查了改变物体内能的方法、分子的无规则运动、内能的概念、汽化的应用,属于基础题目。
2.【答案】D
【解析】解:A、塑料是良好的绝缘体,常用作导线的外包装;故A错误;
B、物理课本的材料是纸,一般情况下,干燥的纸不导电,是绝缘体;故B错误;
C、橡皮材料类似于橡胶,是良好的绝缘体;故C错误;
D、金属小刀片的材料是金属--铁(或钢),金属是良好的导体,常用作导线;故D正确;
故选:D。
常见的导体包括:人体、大地、各种金属、酸碱盐的溶液等。常见的绝缘体有陶瓷、玻璃、橡胶、油等;导体和绝缘体没有绝对的界限。
此题考查了导体与绝缘体的概念以及生活中常见的实例;生活中哪些物体为导体,哪些物体为绝缘体,属于识记的内容,比较简单。
3.【答案】C
【解析】解:A、任何物体在任何状态下都有内能,故A错误;
B、热量是过程量,描述它的术语只能用“吸收”和“放出”,不能用“含有”,故B错误;
C、物体的内能增加,可能是从外界吸收了热量,也可能是外界对物体做了功,故C正确;
D、热量总是从高温的物体向低温的物体传递或者从一个物体的高温部分传递到低温部分,故D错误。
故选:C。
(1)内能是指物体内部所有分子无规则运动的动能和分子势能的和;任何物体在任何状态下都有内能;
(2)热传递过程中传递内能的多少叫做热量;
(3)做功和热传递都可以改变物体的内能;
(4)发生热传递的条件是存在温度差,热量从高温物体传向低温物体。
要正确理解温度、热量与内能的关系,以及改变内能的两种方式,难度不大。
4.【答案】A
【解析】解:甲、丙相互排斥,说明甲、丙一定带同种电荷,甲带正电,则丙一定也带正电;甲、乙相互吸引,说明乙带负电或乙不带电,故A正确。
故选:A。
(1)同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
(2)排斥的带有同种电荷,吸引的可能带有异种电荷,也可能带电体吸引不带电的轻小物体。
本题考查了电荷间的相互作用规律,要注意带电体具有吸引轻小物体的性质的情况。
5.【答案】B
【解析】解:
A、丁图中进气门开启,气体流入汽缸,是吸气冲程;甲图中两气门都关闭,活塞上行,汽缸容积变小,是压缩冲程;丙图中两气门都关闭,火花塞点火,活塞下行,汽缸容积变大,是做功冲程;乙图中排气门开启,气体流出汽缸,是排气冲程;则正确的排列顺序是丁、甲、丙、乙,故A错误;
B、甲图是压缩冲程,将机械能转化为内能,故B正确;
C、质量相同的燃料完全燃烧时,热值大的放出的热量多,但用来做有用功的能量不一定多,用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出能量的比值不一定大,所以热机效率不一定能得到提高,故C错误;
D、丁图是吸气冲程,活塞向下运动气缸内压强变小,大气压将汽油与空气的混合物压入气缸,故D错误;
故选:B。
(1)解决此题要知道内燃机的四个冲程有吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程,判断冲程名称可用口诀:“先看气门开关情,再看活塞上下行;开下吸气开上排,关上压缩关下功。”进行分析。
(2)做功冲程是内能转化为机械能,压缩冲程是机械能转化为内能;
(3)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叫做热机的效率;
(4)汽油机的吸气冲程吸入的是汽油和空气的燃料混合物。
此题考查了内燃机的工作原理和过程,是一道综合题目。
6.【答案】A
【解析】解:A、导体的电阻与其长度、横截面、材料等有关,若一根导线剪掉一半,则剩下导线的电阻发生改变,故A符合题意;
B、物体的密度随温度、压力的变化而改变,但不随物体自身的质量或体积的变化而变化,则剩下牛奶的密度不变,故B不符合题意;
C、热值是指单位质量(或体积)的燃料完全燃烧时所放出的热量,一桶汽油燃烧掉一半,剩下汽油的热值不变,故C不符合题意;
D、比热容是物质的一种特性,反映了物质吸热和放热能力的大小,与物质种类和状态有关,与质量无关,一瓶水喝掉一半后剩下水的比热容不变,故D不符合题意。
故选:A。
(1)电阻时导体本身的一种性质,与其长度、横截面、材料等有关;
(2)密度和比热容都是物质的特性,热值是燃料的特性,由物质本身确定,这些属性是不变的。
此题考查的是我们对电阻、比热容、热值和密度的理解,密度、热值、比热容是物质的特性,与物体的质量无关。
7.【答案】B
【解析】根据题意可知,闭合任何一个开关,电动机都会工作,把门打开,这表明两个开关互不影响,是并联的,故B正确、ACD错误。
根据题意得出两开关的连接方式是解决本题的关键,解决此类问题要抓住题干中有用的信息,即电路元件是否可以独立工作(并联),还是相互影响(串联)。
8.【答案】C
【解析】解:
用电器在t=1h内消耗的电能为W=1.2kW⋅h,用电器的电功率:
P=Wt=1.2kW⋅h1h=1.2kW=1200W,
液晶电视机的电功率约为100W,台式计算机的电功率约为200W,空调的电功率约为1000W,电冰箱的功率约为100W,
所以电功率是1200W的用电器是空调。
故选:C。
根据用电器在1h内消耗的电能,结合公式P=Wt,求出电功率,再与题目中给出的用电器的功率比较即可。
本题考查了电功率公式P=Wt的应用,同时考查了学生的常见用电器电功率的了解情况,是基础性题目。
9.【答案】C
【解析】解:由电路图知,两灯串联,
由图乙知,电流表使用小量程,分度值0.02A,电流表示数0.2A,
因为串联电路中电流处处相等,所以通过两个灯泡的电流都是0.2A。
故选:C。
由图知,两灯串联,读出电流表示数,根据串联电路中电流处处相等可知通过两灯电流的大小。
本题考查电流表的读数以及串联电路电流规律的理解和应用,属于一道基础题。
10.【答案】A
【解析】解:A、为了防止雷电造成的危害,高大建筑物上都装有避雷针,通过很粗的金属线与大地相连,用来防雷,故A符合安全用电原则;
B、使用试电笔时,手要与笔尾金属体接触,试电笔才能区分火线或零线,手千万不要接触笔尖金属体,否则会引起触电事故,故B不符合安全用电原则;
C、更换灯泡前,应断开电源开关,以防止人接触用电器时触电,故C不符合安全用电原则;
D、一般来说,不高于36V的电压对人体才是安全的,故D不符合安全用电原则。
故选:A。
(1)避雷针,是用来保护建筑物等避免雷击的装置。在高大建筑物顶端安装一个金属棒,用金属线与埋在地下的一块金属板连接起来,利用金属棒的尖端放电,把云层所带的电荷引入大地,保护建筑物;
(2)试电笔的正确使用方法:手需要接触笔尾金属体,一定不能接触笔尖金属体;
(3)更换灯泡时需要断开开关;
(4)一般来说,不高于36V的电压对人体才是安全的。
本题考查了与家庭电路相关的一些用电注意事项,应结合相关的知识进行判断,有一定的现实意义。
11.【答案】C
【解析】解:由图可知:两只灯泡串联,电流表测量电路电流,电压表测量灯泡L2两端电压;
闭合开关S后,发现灯泡L1、L2均不亮,电流表示数为零,说明电路出现了断路现象;电压表示数等于电源电压,则电压表的正负接线柱与电源之间是接通的,所以故障是:灯L2断路。
故选:C。
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】B
【解析】解:闭合开关后两灯均能发光,故电压表一定要并联在电路中,电流表一定要串联在电路中,
所以甲表与灯泡并联,一定是电压表,
乙表与灯泡串联,一定是电流表。
故选:B。
根据电压表一定要并联在电路中,电流表一定要串联在电路中分析即可。
电压表、电流表是使用有相似的地方,比如:电流都是从正极流入,负极流出;也有不同的地方,比如:电流表在电路中相当于导线,则必须要串联;电压表在电路中相当于开路,则必须要并联。
14.【答案】C
【解析】解:由电路图可知,开关闭合,定值电阻R0与传感器R1串联,电压表测R0两端的电压,电流表测电路中的电流。
因传感器R1的电阻随雾霾浓度的增大而减小,所以,当雾霾浓度增大时,传感器R1的电阻变小,串联电路总电阻等于各分电阻之和,所以电路的总电阻变小,由I=UR可知,电路中的电流变大,即电流表的示数变大;
由U=IR可知,定值电阻R0两端的电压变大,即电压表的示数变大;
综上所述,C正确。
故选:C。
由电路图可知,开关闭合,定值电阻R0与传感器R1串联,电压表测R0两端的电压,电流表测电路中的电流。根据“传感器R1的电阻随雾霾浓度的增大而减小”可知当雾霾浓度增大时传感器R1的电阻变化,从而得出电路的总电阻变化,根据欧姆定律可知电路中的电流变化和定值电阻R0两端的电压变化。
本题考查了电路的动态分析,涉及到欧姆定律的应用,利用好“传感器R1的电阻随雾霾浓度的增大而减小”是关键。
15.【答案】B
【解析】解:由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器串联,电压表V1测L两端的电压,电压表V2测变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流;
A、滑动变阻器的滑片P由b向a端移动过程中,变阻器接入电路中的电阻变小,电路中的总电阻变小,由I=UR可知,电路中的电流变大,即电流表A的示数变大,故A错误;
B、电源电压不变,电路中电流变大,根据P=UI可知,电路的总功率变大,故B正确;
C、根据R=UI可知,电压表V1示数与电流表示数的比值为灯泡的电阻,因灯泡电阻不变,则该比值不变,故C错误;
D、根据R=UI可知,电压表V2示数与电流表示数的比值为滑动变阻器接入电路的电阻,因变阻器接入电路的电阻变小,所以该比值变小,故D错误。
故选:B。
由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器串联,电压表V1测L两端的电压,电压表V2测变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流;
根据滑片的移动方向可知其接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化,根据P=UI可知电路总功率的变化;
根据欧姆定律结合灯泡电阻、变阻器接入电路中的电阻可知电压表V1或V2的示数与电流表A示数的比值变化。
本题是一道电路的动态分析题,考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,关键是电路连接方式的判断和电表所测电路元件的判断。
16.【答案】2.16×105;化学
【解析】
【分析】
本题考查了能量的转化和储存电能的计算,关键是电池参数含义的了解与掌握。
(1)由铭牌可知电池的电压和容量,根据W=UIt求出它一次充满后储存的电能;
(2)电池充电与放电过程实际上是能量的转化过程,根据充电能量形式的变化进行解答。
【解答】
(1)该电池一次充满电后储存的电能:
W=UIt=5V×12000×10−3A×3600s=2.16×105J;
(2)电池的充电和供电是相反的过程,充电时是把电能转化为化学能,放电时是把化学能转化为电能。
故答案为:2.16×105;化学。
17.【答案】压缩 2.3×107
【解析】解:用力将活塞迅速下压,玻璃筒内硝化棉燃烧起来,该过程是机械能转化为内能,这一特点与汽油机的压缩冲程相同。
完全燃烧0.5kg的汽油,放出的热量是:Q=mq=0.5kg×4.6×107J/kg=2.3×107J。
故答案为:压缩;2.3×107。
(1)压缩体积的过程,将机械能转化为内能,压缩冲程就是将机械能转化为内能。
(2)知道汽油的质量、热值,利用Q放=mq求汽油完全燃烧放出的热量。
正确分析能量转化的实例,理解内燃机工作中的能量转化现象,熟练运用热值求出燃料燃烧放出的热量,可解答此题。
18.【答案】201.80.6
【解析】解:电能表的示数:201.8kW⋅h;
用电器消耗的电能:W=360600kW⋅h=0.6kW⋅h。
故答案为:201.8;0.6。
(1)电能表读数时,注意最后一位是小数;单位kW⋅h。
(2)600r/kW⋅h表示的是电路中每消耗1kW⋅h的电能,电能表的转盘转600r,据此求出表盘转360转消耗的电能。
本题考查了电能表的读数以及电能表参数的含义,读数时,要注意电能表的最后一位是小数。
19.【答案】总功率 最大工作电流
【解析】解:空调属于大功率用电器,当他用遥控器将待机的空调开机时,家里的空气开关“跳闸”了,说明干路中的电流过大,则“跳闸”的原因可能是总功率过大了;
根据空气开关上的铭牌可知,该空气开关的漏电电流≤30mA,最大工作电流为10A,而由前面分析可知接入空调时干路中的电流过大(超过10A),所以,为了让家中的空调能正常使用,该电路中应该更换最大工作电流大一些的空气开关。
故本题答案为:总功率;最大工作电流。
家庭电路电流过大的原因有两个;发生短路和用电器的总功率过大;
根据空气开关上的铭牌可知,该空气开关的漏电电流≤30mA,最大工作电流为10A,而由前面分析可知接入空调时干路中的电流过大(超过10A),据此解答。
本题考查了家庭电路电流过大的原因和安全用电常识,属于基础题。
20.【答案】0.22
【解析】解:由图像可知,在灯泡两端的电压为2.5V灯泡正常工作时,灯丝中通过的电流:IL=0.2A,
串联电路中电流处处相等,所以通过定值电阻的电流:IR=IL=0.2A,
有图像可知,此时定值电阻两端的电压:UR=1V,
通电:t=10s,定值电阻消耗的电能:W=URIRt=1V×0.2A×10s=2J,
定值电阻消耗的电能全部转化为内能,所以产生的热量:Q=W=2J。
故答案为:0.2;2。
由图像读出小灯泡的正常工作电流,根据串联电路的特点,得到定值电阻中的电流,再由图像读出电阻两端的电压,根据纯电阻电路电能全部转化为内能,用W=UIt计算出消耗的电能,即可知电阻产生的热量。
本题考查从图像中获取信息,以及电热的计算,计算电热通常是用焦耳定律,在纯电阻电路中则有多种方法,要熟练。
21.【答案】变暗 接入的长度 不会
【解析】解:
当B夹子左右移动时,铅笔芯接入电路中的长度变大,铅笔芯接入电路的电阻变大,根据I=UR知电路中电流变小,通过小灯泡的电流变小,则小灯泡的亮度就会变暗;
若将A、B两个金属夹子间的铅笔芯换成塑料吸管,由于塑料吸管是绝缘体,不易导电,小灯泡不会发光。
故答案为:变暗;接入的长度;不会。
(1)当导线夹左右移动时,小灯泡的亮度会发生变化,说明了通过灯泡的电流变化了,根据欧姆定律知电阻发生了变化,导线夹左右移动就改变了铅笔芯接入电路的长度,从而得出导体电阻和长度的关系;
(2)不善于导电的物体叫绝缘体。
此题考查影响电阻的因素,考查学生对于实验现象的分析能力,能够根据实验现象得出结论。
22.【答案】不正确 1.5×103 薯片燃烧放出的热量不能完全被水吸收
【解析】解:(1)根据转换法,加热相同的时间时,甲乙吸收的热量相等,故这位同学的判断不正确;
(2)根据图甲可知,加热8分钟,甲升高的温度为:100℃−20℃=80℃;
乙升高的温度为:80℃−20℃=60℃,
根据Q=cm△t,在质量和吸热相同的情况下,升高的温度与比热容与成反比,故甲的比热容是:
c=60℃80℃×2.0×103J/(kg⋅℃)=1.5×103J/(kg⋅℃);
(3)因薯片燃烧放出的热量不能完全被水吸收,即Q放>Q吸,故算出的热值比实际值小。
故答案为:(1)不正确;(2)1.5×103;(3)薯片燃烧放出的热量不能完全被水吸收。
(1)我们使用相同的酒精灯通过加热时间的长短来比较吸热多少,这种方法叫转换法;
(2)根据图甲得出加热8分钟,甲、乙升高的温度,根据Q=cm△t,在质量和吸热相同的情况下,升高的温度与比热容与成反比,据此得出甲的比热容;
(3)薯片燃烧放出的热量不能完全被水吸收,据此分析。
本题比较不同物质的吸热能力,考查控制变量法、转换法及Q=cm△t的应用和误差分析,为热学中的重要实验。
23.【答案】不同;不能;正负接线柱反接了;一次实验具有偶然性;更换规格不同的灯泡(或更换电压不同的电源)进行多次实验。
【解析】解:
(1)探究串联电路的电压特点,为了寻找规律,必须换用不同规格的小灯泡进行多次实验,这样得出的规律才有说服力;
(2)图中电压表测L1两端电压,电流电压表右侧流入,左侧流出,若保持电压表的B接点不动,只断开A接点,并改接到C接点上,这样流入方向与前面相反,即正负接线柱反接了,所以这样不能测L2两端电压;
(3)本实验只做了一次实验,而没有进行多次测量,只凭一组实验数据得出结论带有偶然性,不能得出普遍性的规律,可以应更换规格不同的灯泡(或更换电压不同的电源)进行多次实验。
故答案为:(1)不同;(2)不能;正负接线柱反接了;(3)一次实验具有偶然性;更换规格不同的灯泡(或更换电压不同的电源)进行多次实验。
(1)为得出普遍规律,应使用不同规格的器材进行实验;
(2)电压表的使用时要求电流从正接线柱流进,负接线柱流出,由此分析改接后是否合理;
(3)只进行了一次实验就得出结论,不具有普遍性;为了使实验结论具有普遍性,应进行多次测量。
本题主要是探究串联电路电压的规律,掌握电压表的使用及得出普遍性结论的方法,难度适中。
24.【答案】滑动变阻器的滑片没有移到阻值最大处 2.50.753
【解析】解:(1)两只小灯泡的额定电流均为0.3A,所以电流表所用的是0∼0.6A的量程;两只小灯泡的额定电压均不超过3V,所以电压表所用的是0∼3V的量程;电源由三个铅蓄电池串联而成,所以电源电压为6V,大于两只小灯泡的额定电压。因此,为保护电路中的各个元件,需要将滑动变阻器的滑片移到最左端,使滑动变阻器连入电路的电阻最大;
(2)由图乙可知,电压表的量程为0−3V,分度值为0.02A,示数为2.5V,即小灯泡两端的电压为2.5V,所以该小灯泡的额定功率为:
P=UI=2.5V×0.3A=0.75W;
(3)小灯泡的亮度是由其实际功率决定的,实际功率大的亮度大。在图丙所示的电路中,当电流表的示数为0.3A时,两只小灯泡均正常发光,即此时两个小灯泡的实际功率均等于其额定功率。额定电压为3V的小灯泡的额定功率为P′=U′I=3V×0.3A=0.9W,额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率为P=0.75W。故更亮的灯L1是额定电压为3V的小灯泡。
故答案为:(1)滑动变阻器的滑片没有移到阻值最大处;(2)2.5;0.75;(3)3。
(1)在有滑动变阻器的电路中,为了保护电路中的各个元件,滑动变阻器连入电路的阻值要最大;
(2)根据电压表的量程和分度值读出电压表的示数,电功率的计算公式为P=UI;
(3)小灯泡的亮度是由其实际功率决定的,实际功率越大,亮度越大。
(1)对电阻器的考查一般从两个角度出发:滑动变阻器的连接;滑动变阻器的作用。
(2)要注意额定功率与实际功率的区别。不能在未知灯泡是否正常发光的情况下,通过比较灯泡的额定功率来比较二者的亮度。
25.【答案】解:(1)水吸热的热量:
Q吸=cm(t−t0)=4.2×103J/(kg⋅℃)×5kg×(100℃−20℃)=1.68×106J;
(2)液化石油气完全燃烧放出的热量:
Q放=m′q=80×10−3kg×3.5×107J/kg=2.8×106J;
液化石油气灶烧水的效率:
η=Q吸Q放×100%=1.68×106J2.8×106J×100%=60%。
答:(1)水吸热多少热量为1.68×106J;
(2)液化石油气灶加热水时的效率为60%。
【解析】本题主要考查学生对吸热公式、燃料完全燃烧放热公式和效率公式的了解和掌握,是一道较为简单的计算题。
26.【答案】解:(1)由电路图可知,当只闭合开关S1时,电路为R1的简单电路,此时R1两端的电压即电源电压为:U=U1=I1R1=0.6A×10Ω=6V;
(2)当同时闭合开关S1、S2时,R1、R2并联,电流表测量干路中的电流,
因为并联电路各支路互不影响,所以再闭合开关S2后,通过R1的电流不变,仍为I1=0.6A,
因为并联电路干路中的电流等于各支路中电流之和,所以电流表示数的增大量即为通过R2的电流,为I2=0.5A,
因为并联电路各支路两端的电压相等,所以R2两端的电压为:U2=U1=6V,
R2的阻值为:R2=U2I2=6V0.5A=12Ω;
(3)同时闭合开关S1、S2时,干路中电流为:I=I1+I2=0.6A+0.5A=1.1A,
10s内电流做的总功为:W=UIt=6V×1.1A×10s=66J。
答:(1)电源电压为6V;
(2)R2的阻值为12Ω;
(3)同时闭合开关S1、S2时,在10s内电流做的总功为66J。
【解析】(1)由电路图可知,当只闭合开关S1时,电路为R1的简单电路,已知R1的阻值和电流表的示数,根据欧姆定律求得R1两端的电压即电源电压的大小;
(2)当同时闭合开关S1、S2时,R1、R2并联,电流表测量干路中的电流,根据并联电路的特点可知通过R1的电流不变,根据并联电路的电流规律可知电流表示数的增大量即为通过R2的电流,根据并联电路的电压规律可知R2两端的电压,根据欧姆定律求得R2的阻值;
(3)根据并联电路的电流规律求得干路中的电流大小,根据W=UIt求得10s内电流做的总功。
本题考查欧姆定律和电功公式的应用计算,关键是能根据开关的状态确定电路的连接方式,明确电流表的作用,结合电路的特点进行分析答题,难度一般。
27.【答案】解:由电路图可知,定值电阻R0与滑动变阻器R串联,电压表测R0两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)当滑片位于b端时,变阻器接入电路中的电阻为零,此时电路中的电流最大,R0的电功率最大,
由图乙可知,电路中的最大电流I大=0.5A,R0的最大电功率P0大=4.5W,
由P=UI可得,此时R0两端的电压即电源的电压:U=U0大=P0大I大=4.5W0.5A=9V;
(2)当滑片位于a端时,变阻器接入电路中的电阻最大,此时电路中的电流最小,
由图乙可知,电路中的最小电流I小=0.1A,
电路的总功率P=UI小=9V×0.1A=0.9W;
(3)由I=UR可得,定值电阻R0的阻值:R0=U0大I大=9V0.5A=18Ω,
滑片位于a端时,电路的总电阻:R总=UI小=9V0.1A=90Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,滑动变阻器的最大阻值:R大=R总−R0=90Ω−18Ω=72Ω。
答:(1)电源电压为9V;
(2)滑片P在a端时,电路的总功率为0.9W;
(3)滑动变阻器的最大阻值为72Ω。
【解析】由电路图可知,定值电阻R0与滑动变阻器R串联,电压表测R0两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)当滑片位于b端时,变阻器接入电路中的电阻为零,此时电路中的电流最大,R0的电功率最大,根据图乙读出电路中的最大电流和R0的最大电功率,利用P=UI求出此时R0两端的电压即为电源的电压;
(2)当滑片位于a端时,变阻器接入电路中的电阻最大,此时电路中的电流最小,根据图乙读出电路中的最小电流,根据P=UI得出电路的总功率;
(3)根据欧姆定律求出定值电阻R0的阻值,利用欧姆定律求出此时电路的总电阻,利用电阻的串联特点求出滑动变阻器的最大阻值。
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,从图像中获取有用的信息是关键。
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