河北省保定市易县2022-2023学年九年级上学期期末物理试卷(含答案)
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这是一份河北省保定市易县2022-2023学年九年级上学期期末物理试卷(含答案),共38页。试卷主要包含了选择题,计算应用题.等内容,欢迎下载使用。
2022-2023学年河北省保定市易县九年级(上)期末物理试卷
一、选择题(本大题共20个小题,共计43分.1~17小题为单选题,每小题只有一个选项符合题意,每小题2分;18~20小题为多项选择题,每小题中至少有两个选项符合题意,全部选对得3分,选对但不全的得2分,有错选或不选的不得分。)
1.(2分)从微观角度分析,训练有素的缉毒犬可以嗅出毒品藏匿处的最主要原因是( )
A.分子间是有间隙的 B.分子的质量很小
C.分子不停地运动着 D.分子的体积很小
2.(2分)历史上第一个成功揭示电流与电压、电阻关系的物理学家是( )
A.安培 B.伏特 C.焦耳 D.欧姆
3.(2分)家用轿车四冲程汽油机工作时为轿车提供动力的冲程是( )
A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程
4.(2分)下列几种用电器的额定功率最接近1000W的是( )
A.电饭锅 B.笔记本电脑
C.电风扇 D.电视机
5.(2分)现在许多家庭采用了“水地暖”取暖。其原理是用不高于60℃的热水,在铺设于地板下的管道内循环流动,加热整个地板,通过地板以热传递方式向室内供热。利用热水为热媒,主要是因为水的( )
A.流动性强 B.沸点高 C.比热容大 D.密度大
6.(2分)下列物品中,通常情况下属于导体的是( )
A.玻璃杯 B.塑料盆 C.瓷碗 D.金属勺
7.(2分)某门禁系统有两种识别方式:人脸识别(开关S1)和密码识别(开关S2),只要其中一种方式识别成功即可闭合相应开关,启动电动机,开启门锁。下列电路设计符合要求的是( )
A. B.
C. D.
8.(2分)关于如图所示的验电器,下列说法正确的是( )
A.验电器的金属箔是绝缘体
B.验电器可以用来检验物体是否带电
C.验电器的原理是异种电荷相互排斥
D.用橡胶棒接触金属球,金属箔一定带正电
9.(2分)关于电流表和电压表的使用,下列说法错误的是( )
A.使用前都应检查指针是否指零
B.两表都不能将两接线柱直接接到电源的两极上
C.若有两个量程,一般都先用大量程“试触”
D.接入电路时,都应使电流从正接线柱流入,从负接线柱流出
10.(2分)下列有关家庭电路和安全用电做法正确的是( )
A.空气开关自动切断,一定是出现了短路
B.有金属外壳的家用电器其外壳一定要接地
C.用湿布擦拭正在工作的电视机
D.将开关接在用电器和零线之间
11.(2分)小云家卫生间安装了换气扇和照明灯,换气扇和照明灯的电路连接如图所示,下列说法中正确的是( )
A.换气扇和照明灯不能同时工作
B.换气扇和照明灯工作时,通过它们的电流一定相等
C.换气扇和照明灯只能同时工作
D.换气扇和照明灯工作时,它们两端的电压一定相等
12.(2分)如图所示,接在电路中的滑动变阻器,当滑动变阻器的滑片向右滑动时,接入电路中的电阻变大的是( )
A. B.
C. D.
13.(2分)如图所示是小红测定小灯泡电阻的电路图,当闭合开关S时,发现灯L不亮,电流表、电压表均无示数。若电路故障只出现在灯L和变阻器R中的一处,则下列判断正确的是( )
A.灯L短路 B.灯L断路
C.变阻器R短路 D.变阻器R断路
14.(2分)LED灯带在装饰材料中被广泛应用。小梅同学在研究其内部结构时发现,灯带中的LED灯串联后经电源适配器接入照明电路,如所示。她取下一只LED灯接在电池两端,灯不亮,对调电池正负极后灯亮了,但用手触摸几乎不发热。以下推断不符合上述事实的是( )
A.LED灯具有单向导电性
B.LED灯带主要将电能转化为光能
C.一只LED灯的正常工作的电压是220V
D.灯带中一只LED灯断路后其它灯不能亮
15.(2分)有关温度、热量、内能的说法,正确的是( )
A.物体吸收热量,内能一定增加,同时温度一定升高
B.发生热传递时,热量总是从内能大的物体传递给内能小的物体
C.物体温度升高,内能不一定增加,但一定吸收热量
D.物体温度升高,不一定吸收热量,但内能一定增加
16.(2分)如图所示,在四个相同水槽中盛有质量相等和温度相同的纯水,现将阻值为R1、R2的电阻丝(R1<R2)分别按图中的四种方式连接放入水槽,并接入相同电源。通电相同时间后,水温最高的是( )
A. B.
C. D.
17.(2分)将标有“6V 6W”和“6V 3W”的甲、乙两只小灯泡串联起来,接在电压为6V的电源两端,接通电路后,以下说法正确的是( )
A.两只小灯泡都能正常发光
B.两只小灯泡的总功率小于3W
C.通过乙灯的电流较大,所以乙灯较亮
D.两只小灯泡都不能正常工作,甲灯比乙灯亮
(多选)18.(3分)下列关于热现象的说法错误的是( )
A.当汽油在发动机内燃烧不充分时会冒黑烟,这时发动机的效率升高
B.冷水一定比热水的内能小,是因为冷水温度较低
C.打开香水瓶闻到香味说明分子在不停地做无规则运动
D.中午海滩上沙子比水热,是因为水的比热容较小
(多选)19.(3分)如图,三只电灯完全相同,某同学对该电路进行了以下分析判断,正确的是( )
A.S1、S2都断开时,L1和L2两只灯发光,L3不发光
B.S1、S2都闭合时,L1和L3发光,L2不发光
C.S1、S2都闭合时,电流表的示数大于S1、S2都断开时电流表的示数
D.S1、S2都断开时,电路消耗的功率小于S1、S2都闭合时电路消耗的功率
(多选)20.(3分)如图所示,这是一种显示汽车油箱油量的装置图,其中滑杆P相当于滑动变阻器R的滑片,下列关于该装置的说法正确的是( )
A.若电流表读数增大,R接入电路的电阻减小
B.若电流表读数增大,表明油量增多
C.若电流表读数减小,电阻R0的功率减小
D.若电流表读数减小,滑动变阻器R两端的电压减小
二、填空及简答题.本大题共10个小题;每空1分,共24分.请将正确答案填写在题中的横线上.
21.(2分)小鹏同学做“探究改变物体内能”的实验,如图所示。他用气筒向装有少量酒精的瓶内用力打气的过程中,瓶内气体的内能会 (选填“增大”或“减小”).当他向瓶中继续打气,瓶塞从瓶口处跳出时,观察到瓶内有白雾产生。这是由于瓶内的气体对外做功使其内能 ,温度降低而液化(选填“增大”或“减小”)。
22.(3分)荷叶上两滴水珠接触时,能自动结合成一滴较大的水珠,这一事实说明分子间存在着 。封闭在注射器筒内的空气很容易被压缩,这实验说明分子间有 ,压缩到一定程度就很难再压缩,这是因为分子间有 。
23.(2分)在运动会上常用气球来装饰会场,在烈日暴晒下,通过 的方式使气球内能 ,气球内气体膨胀做功,可能导致气球胀破。
24.(2分)小丽用气球在头发上蹭几下,头发就随着气球飘起来,这表明摩擦后头发丝和气球带上了 电荷,由于这两种电荷互相 使头发随气球飘起来。
25.(2分)在生活中,我们可以用试电笔辨别火线和零线。如图甲、乙所示的试电笔的用法中,正确的是 (选填“甲”或“乙”)图;笔尖插入插座的插孔中,若氖管发光,证明此处与 (选填“火”或“零”)线相连。
26.(3分)在图甲所示的电路中,当开关S从2转到1时,根据电流表和电压表对应的示数,在U﹣I坐标系中描绘了相对应的坐标点,如图乙所示,电源电压是 ,电阻R1的阻值是 ,电阻R2的阻值是 。
27.(2分)如图是灯泡L和电阻R中电流随电压变化的图像。由图像可知,电阻R的阻值为 Ω.若将它们并联接在电压为2V的电源两端,电路中的总电流为 A。
28.(3分)人类发展史也是利用燃料的历史,干木柴、煤的放热本领不同,是因为它们的 (选填“热值”“热量”或“温度”)不同,完全燃烧0.28m3的天然气可放出 J的热量,这些热量若全部被水吸收,可让 kg的水温度升高20℃[已知天然气热值q=3.0×107J/m3,水的比热容c=4.2×103J/(kg•℃)]。
29.(2分)小明家电能表上个月底表盘数字是,这个月底表盘数字如图所示,可知他家本月用电 度,他只让某电水壶工作,发现在10分钟内该电能表转盘转过了600转,则该电水壶的实际功率为 W。
30.(3分)某家用电热水器的工作原理如图所示(已知两电阻丝的阻值相等,电源电压保持不变),它有高温、中温、低温三个挡位。当开关S1接b,S2断开时,它是处于 挡,此时电路功率为P1,当开关S1接a,S2闭合时,它是处于 挡,此时电路功率为P2,则P1:P2= 。
三、实验探究题.本大题共3个小题,第31小题5分,第32小题6分其中作图题2分,第33小题8分其中作图题1分,其余每空1分,共19分.
31.(5分)小明利用如图所示的装置“比较不同物质的吸热能力”。将质量相同的甲、乙两种液体,分别倒入相同的烧杯中,用相同的电加热器加热。通过实验,记录数据如表所示。
加热时间/min
0
1
2
3
4
甲的温度/℃
30
34
38
42
46
乙的温度/℃
22
30
38
46
54
(1)两种液体的温度都达到46℃时, (选填“甲”或“乙”)吸收的热量多。
(2)分析表中数据,可得出的结论是: 的不同物质,当升高的温度相同时,物质吸收的热量越 (选填“多”或“少”),吸热能力越强。由此可知, (选填“甲”或“乙”)液体的吸热能力强。
(3)下列事实能用比热容知识解释的是 。
A.通常沿海地区昼夜温差比内陆地区小
B.用盐水腌蛋,一段时间后蛋会变咸
C.火箭发动机用氢作为燃料
32.(6分)小明利用如图甲所示的电路探究电流跟电阻的关系。已知电源电压为6V且保持不变,实验用到的电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。
(1)请根据图甲将图乙所示的实物电路连接完整(导线不允许交叉)。
(2)实验中多次改变R的阻值,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变,记下电流表的示数,得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图象。
①由图象可以得出结论:电压一定时, 。
②上述实验中,小明用5Ω的电阻做完实验后,接下来的操作是 ,然后将10Ω的电阻接入电路,闭合开关,移动滑片,使电压表示数为 V时,读出电流表的示数。
(3)为完成整个实验,应该选取最大阻值不小于 Ω的滑动变阻器。
33.(8分)在测定“小灯泡电功率”的实验中,电源电压为4.5V,小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为10Ω。
(1)连接电路时开关应 ,电流表的量程应选0~ A。
(2)请你用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整。
(3)闭合开关前,图甲中滑动变阻器的滑片P应位于 (选填“A”或“B”)端。
(4)小叶同学闭合开关,移动滑片P到某一点时,电压表示数(如图乙所示)为 V,若他想测量小灯泡的额定功率,应将图甲中滑片P向 (选填“A”或“B”)端移动,使电压表的示数为2.5V。
(5)小向同学移动滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成图丙所示的I﹣U图象,根据图象信息,可计算出小灯泡的额定功率是 W。
四、计算应用题.(本大题共2小题,第34小题6分,第1小问2分,第2小问4分;第35小题8分,第1问2分,第2问3分,第3问3分;共14分.解答时,要求写出必要的文字说明,公式和计算步骤,只写出最后结果不得分.)
34.(6分)如图是一种家用电熨斗,该电熨斗金属底板质量0.5kg,预热时使金属底板的温度从20℃升高到熨衣服所需的220℃,电熨斗需要正常工作1min40s,金属底板的比热容为0.46×103J/(kg•℃)。若电熨斗发热体放出的热量有92%被金属底板吸收,求预热时:
(1)金属底板吸收的热量;
(2)电熨斗的额定功率。
35.(8分)如图所示,电源电压为6V,小灯泡标有“4V,1.6W”的字样,定值电阻R=20Ω,不考虑温度对灯丝电阻的影响,滑动变阻器上标有“0~20Ω,1A”字样。求:
(1)小灯泡的电阻为多大?
(2)若只闭合S,S1时,要使电路消耗的功率最小,此时滑动变阻器的滑片应向哪端移动?此时消耗最小功率是多少W?
(3)若电流表的测量范围为0~0.6A,电压表的测量范围为0~3V,当只闭合S与S2时,在不损坏用电器的前提下,求滑动变阻器的取值范围。
2022-2023学年河北省保定市易县九年级(上)期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(本大题共20个小题,共计43分.1~17小题为单选题,每小题只有一个选项符合题意,每小题2分;18~20小题为多项选择题,每小题中至少有两个选项符合题意,全部选对得3分,选对但不全的得2分,有错选或不选的不得分。)
1.(2分)从微观角度分析,训练有素的缉毒犬可以嗅出毒品藏匿处的最主要原因是( )
A.分子间是有间隙的 B.分子的质量很小
C.分子不停地运动着 D.分子的体积很小
【分析】根据分子动理论的内容分析答题:物质是由分子组成的,组成物质的分子不停地做无规则运动,分子间存在相互作用的引力与斥力。
【解答】解:毒品分子不停地做无规则运动,扩散到空气中能被缉毒犬闻到,所以训练有素的缉毒犬可以嗅出毒品藏匿处。
故选:C。
【点评】不同物质由不同分子组成,每种物质都有自己特有的性质、气味,嗅觉灵敏的缉毒犬正是利用这一性质来嗅出毒品的。
2.(2分)历史上第一个成功揭示电流与电压、电阻关系的物理学家是( )
A.安培 B.伏特 C.焦耳 D.欧姆
【分析】知道物理学家的名字并且知道物理学家的贡献。本题根据对科学家的认识写出答案。
【解答】解:历史上欧姆成功揭示了电流、电压与电阻的关系,从而得出了著名的欧姆定律;
故选:D。
【点评】本题考查了各物理学家的贡献。目的是让同学了解物理学史。
3.(2分)家用轿车四冲程汽油机工作时为轿车提供动力的冲程是( )
A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程
【分析】内燃机的四个冲程包括:吸气冲程、压缩冲程和排气冲程,其中排气冲程是高温高压的燃气推动活塞做功,将内能转化为机械能,为其提供能量。
【解答】解:
家用轿车上的四冲程内燃机工作时,做功冲程将内能转化为机械能,提供了动力。
故选:C。
【点评】有关内燃机的四个冲程的特点及压缩冲程和排气冲程的能量转化形式是经常考查的内容,只要分清气门的开合和活塞的运动方向,便能很好的解决。
4.(2分)下列几种用电器的额定功率最接近1000W的是( )
A.电饭锅 B.笔记本电脑
C.电风扇 D.电视机
【分析】根据我们对生活中常用用电器额定功率的了解去选择即可。
【解答】解:
A、电饭锅的额定功率约为1000W,故A符合题意;
B、笔记本电脑的功率约为100W左右,故B不合题意;
C、电风扇的额定功率在60W左右,故C不符合题意;
D、电视机的额定功率在150W左右,故D不符合题意。
故选:A。
【点评】该题为估测题,是对家用电器功率的估测,要求在平时的生活中多关注、多观察,但不需要去死记硬背这些用电器的功率
5.(2分)现在许多家庭采用了“水地暖”取暖。其原理是用不高于60℃的热水,在铺设于地板下的管道内循环流动,加热整个地板,通过地板以热传递方式向室内供热。利用热水为热媒,主要是因为水的( )
A.流动性强 B.沸点高 C.比热容大 D.密度大
【分析】水的比热容大:相同质量的水和其它物质比较,吸收或放出相同的热量,水的温度升高或降低的少;升高或降低相同的温度,水吸收或放出的热量多。
【解答】解:因为水的比热容较大,相同质量的水和其它物质比较,降低相同的温度,放出的热量多,所以“水地暖”利用热水为热媒;
故选:C。
【点评】关于水的比热容较大的应用:水可做散热剂、冷却剂,用来解释沿海地区昼夜温差小、城市的“热岛效应”等。
6.(2分)下列物品中,通常情况下属于导体的是( )
A.玻璃杯 B.塑料盆 C.瓷碗 D.金属勺
【分析】根据导体和绝缘体的定义进行判断:容易导电的物体是导体;不容易导电的物体是绝缘体。
【解答】解:A、玻璃杯不容易导电,所以玻璃杯属于绝缘体;
B、塑料不容易导电,所以塑料盆属于绝缘体;
C、瓷不容易导电,所以瓷碗属于绝缘体;
D、金属容易导电,所以金属勺属于导体。
故选:D。
【点评】对于常见的导体和绝缘体的记忆,不要死记硬背,要根据生活中哪些地面用什么导体来导电,用什么绝缘体来绝缘等。
7.(2分)某门禁系统有两种识别方式:人脸识别(开关S1)和密码识别(开关S2),只要其中一种方式识别成功即可闭合相应开关,启动电动机,开启门锁。下列电路设计符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【分析】两个开关串联时,要让用电器工作,则两个开关都应闭合;两个开关并联时,要让用电器工作,只需闭合一个开关即可;根据只要其中一种方式识别成功,则相应开关闭合,电动机启动分析解答。
【解答】解:
由题知,人脸识别(S1)、密码识别(S2),只要其中一种方式识别成功,则相应开关闭合从而使电动机启动工作,所以两个开关应并联后再与电动机串联在电源上,故D符合题意。
故选:D。
【点评】本题考查根据要求设计电路,关键是明确串两个开关的连接方式。
8.(2分)关于如图所示的验电器,下列说法正确的是( )
A.验电器的金属箔是绝缘体
B.验电器可以用来检验物体是否带电
C.验电器的原理是异种电荷相互排斥
D.用橡胶棒接触金属球,金属箔一定带正电
【分析】(1)金属容易导电,属于导体;
(2)验电器的工作原理是同种电荷相互排斥;
(3)用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电。
【解答】解:
A、验电器的金属箔是金属制成的,是导体,故A错误;
BC、验电器的工作原理是同种电荷相互排斥,可以用来检验物体是否带电,故B正确,C错误;
D、用橡胶棒接触金属球,如果橡胶棒带负电,则金属箔一定带负电,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查了带电体的性质、电荷的相互作用、验电器的工作原理,属于基础题目。
9.(2分)关于电流表和电压表的使用,下列说法错误的是( )
A.使用前都应检查指针是否指零
B.两表都不能将两接线柱直接接到电源的两极上
C.若有两个量程,一般都先用大量程“试触”
D.接入电路时,都应使电流从正接线柱流入,从负接线柱流出
【分析】电压表的使用规则:①电压表要并联在电路中;
②电流要从“+“接线柱流入,从“﹣“接线柱流出(否则指针反转)。
③被测电压不要超过电流表的量程(可以采用试触的方法来看是否超过量程)。
电流表的使用规则:①电流表要串联在电路中;
②电流要从“+“接线柱流入,从“﹣“接线柱流出(否则指针反转)。
③被测电流不要超过电流表的量程(可以采用试触的方法来看是否超过量程)。
④绝对不允许不经过用电器而把电流表连到电源的两极上(电流表内阻很小,相当于一根导线。若将电流表连到电源的两极上,轻则使电流表损坏,重则烧坏电流表、电源、导线)。
【解答】解:
A、电流表和电压表使用前应校零,说法正确;
B、电流表不能直接接在电源上,本说法错误;
C、为读数准确和保护电表,应该用大量程试触,说法正确;
D、电流表和电压表都应使电流从正接线柱流入,从负接线柱流出,说法正确。
故选:B。
【点评】电流表和电压表是电学实验必用的测量工具,必须掌握规则,熟练使用。
10.(2分)下列有关家庭电路和安全用电做法正确的是( )
A.空气开关自动切断,一定是出现了短路
B.有金属外壳的家用电器其外壳一定要接地
C.用湿布擦拭正在工作的电视机
D.将开关接在用电器和零线之间
【分析】①家庭电路中电流过大的原因主要有两个,一是用电器短路,二是用电器的总功率过大;
②用电器的金属外壳必须接地;
③为了安全不能使用湿布擦拭正在工作的用电器,以免触电;
④为了安全,在接用电器时,开关必须串联在火线和用电器之间。
【解答】解:
A、空气开关“跳闸”是由于电流过大,有可能是由于用电器的总功率过大,也有可能是短路,故A错误;
B、带有金属外壳的用电器使用让金属外壳接地,可以防止因用电器漏电后,导致金属外壳带电而发生触电事故,故B正确;
C、为了安全不能使用湿布擦拭正在工作的用电器,以免触电,故C错误;
D、从安全用电的角度来分析,在接用电器时,开关必须串联在火线和用电器之间,故D错误。
故选:B。
【点评】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.(2分)小云家卫生间安装了换气扇和照明灯,换气扇和照明灯的电路连接如图所示,下列说法中正确的是( )
A.换气扇和照明灯不能同时工作
B.换气扇和照明灯工作时,通过它们的电流一定相等
C.换气扇和照明灯只能同时工作
D.换气扇和照明灯工作时,它们两端的电压一定相等
【分析】并联电路的特点:在并联电路中,从电源正极流出的电流在分支处要分为两路,每一路都有电流流过,因此即使某一支路断开,但另一支路仍会与干路构成通路。
【解答】解:AC、两电器并联并且都有单独开关控制,则通过电键的控制两用电器可以单独工作,也可以同时工作,故AC错误;
B、由于两电器功率不同,则电流不一定相同;故B错误;
D、由并联电路的特点可知工作时两端的电压一定相等,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查并联电路的应用及特点,要结合串联和并联特点进行分析。
12.(2分)如图所示,接在电路中的滑动变阻器,当滑动变阻器的滑片向右滑动时,接入电路中的电阻变大的是( )
A. B.
C. D.
【分析】滑动变阻器有四个接线柱,选择一上一下接线柱接入电路,滑动变阻器接入电路的部分取决于接入的下面接线柱。移动滑片时,改变连入电路的电阻丝的长度,从而改变连入电路电阻的大小。
【解答】解:A.图中变阻器的右半段电阻丝接入电路,滑片向右移动时,接入电路中的电阻变小,故A错误;
B.图中整个电阻丝全部接入了电路,移动滑片时,接入电路中的电阻不变,故B错误;
C.图中变阻器的右半段电阻丝接入电路,滑片向右移动时,接入电路中的电阻变小,故C错误;
D.图中变阻器的左半段电阻丝接入电路,滑片向右移动时,接入电路中的电阻变大,故D正确;
故选:D。
【点评】滑动变阻器连入电路的电阻取决于接入电路的下面接线柱,和上面接入电路的接线柱无关。因此必须明确接入电路的部分,然后判断滑片移动时,连入电路的电阻丝长度的变化,来判断电阻的变化。
13.(2分)如图所示是小红测定小灯泡电阻的电路图,当闭合开关S时,发现灯L不亮,电流表、电压表均无示数。若电路故障只出现在灯L和变阻器R中的一处,则下列判断正确的是( )
A.灯L短路 B.灯L断路
C.变阻器R短路 D.变阻器R断路
【分析】灯泡不亮说明电路某处断路或灯短路;
若电压表无示数,说明电压表被短路或与电源不能相通;
电流表无示数说明是某处断路或电流表短路;综合分析进行判断。
【解答】解:A、灯泡L短路,灯不亮,电压表示数为0,电流表有示数,不符合题意,故A错;
B、灯泡L发生断路,灯不亮,电压表的正负接线柱与电源正负极之间连接是连通的,电压表有示数;电压表的电阻无限大,使得电路中的电流为0,电流表的示数为0,不符合题意,故B错;
C、变阻器短路,灯亮,电压表和电流表都有示数,不符合题意,故C错;
D、变阻器断路,灯不亮,电流表和电压表都无示数,符合题意,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了学生利用电流表、电压表判断电路故障的分析能力,电路故障分短路和开路两种情况,平时做实验时试一试,多总结、提高分析能力。
14.(2分)LED灯带在装饰材料中被广泛应用。小梅同学在研究其内部结构时发现,灯带中的LED灯串联后经电源适配器接入照明电路,如所示。她取下一只LED灯接在电池两端,灯不亮,对调电池正负极后灯亮了,但用手触摸几乎不发热。以下推断不符合上述事实的是( )
A.LED灯具有单向导电性
B.LED灯带主要将电能转化为光能
C.一只LED灯的正常工作的电压是220V
D.灯带中一只LED灯断路后其它灯不能亮
【分析】(1)LED灯的材料是半导体,半导体具有单向导电性;
(2)LED灯工作时不发热,说明电能没有转化成内能;
(3)照明电路的电压是220V,灯带中的LED灯是串联后接入电路的,所以一只LED灯的工作电压小于220V;
(4)串联电路,电流只有一条路径,各元件相互影响。
【解答】解:
A、取下一只LED灯接在电池两端,灯不亮,对调电池正负极后灯亮了,说明LED灯具有单向导电性,该选项说法正确。
B、由于用手试摸,点亮的灯几乎不发热,说明电能几乎没有转化成内能,绝大部分都转化成了光能,该选项说法正确;
C、LED灯是串联后通过电源适配器接入照明电路的,所以一只LED灯的工作电压小于220V,该选项说法不正确;
D、由于灯带中的LED灯是串联的,所以灯带中一只LED灯断路后其它灯也不能工作,该选项说法正确。
故选:C。
【点评】本题以LED灯为题,考查了物理知识的运用,体现了物理来源于生活又应用于生活,是中考的常见题型。
15.(2分)有关温度、热量、内能的说法,正确的是( )
A.物体吸收热量,内能一定增加,同时温度一定升高
B.发生热传递时,热量总是从内能大的物体传递给内能小的物体
C.物体温度升高,内能不一定增加,但一定吸收热量
D.物体温度升高,不一定吸收热量,但内能一定增加
【分析】①物体温度升高,内能一定增大;物体内能增加,温度不一定升高;
②改变内能有两种方式:做功和热传递;
③发生热传递的条件是存在温度差。
【解答】解:
A、物体吸收热量,内能一定增加,但温度不一定升高。如冰在熔化过程中,吸收热量,温度保持不变。此选项错误;
B、发生热传递时,热量从是从温度高的物体传递给温度低的物体。此选项错误;
C、D、物体内能增加,有两种方式:对物体做功,发生热传递。物体温度升高,内能一定增加,但不一定是吸收了热量,可能是外界对物体做了功。C选项错误,D选项正确。
故选:D。
【点评】一般情况下,物体吸收热量,内能增加,温度升高,只有两种特殊情况:晶体熔化和液体的沸腾,它们都是物体吸收热量,内能增加,温度不变要重点记忆。
16.(2分)如图所示,在四个相同水槽中盛有质量相等和温度相同的纯水,现将阻值为R1、R2的电阻丝(R1<R2)分别按图中的四种方式连接放入水槽,并接入相同电源。通电相同时间后,水温最高的是( )
A. B.
C. D.
【分析】由电功公式W=t可知,在电压U与通电时间t相等的情况下,电路总电阻R越小,电路产生的热量越多;电路产生的热量越多,水吸收的热量越多,水的温度越高,分析电路结构,找出总电阻最小的电路,即可正确答题。
【解答】解:由串并联电路特点可知,串联电路电阻越串越大,并联电路电阻越并越小;
由电路图及已知R1<R2可知,图D中电路总电阻最小,四个电路电压相等,通电时间相等,由Q=W=t可知,D产生的热量最多,水吸收的热量越多,水的温度最高。
故选:D。
【点评】电路产生的热量越多,水吸收的热量越多,水的温度越高,由串并联电路的特点判断各电路的阻值大小、熟练应用电功公式是正确解题的关键。
17.(2分)将标有“6V 6W”和“6V 3W”的甲、乙两只小灯泡串联起来,接在电压为6V的电源两端,接通电路后,以下说法正确的是( )
A.两只小灯泡都能正常发光
B.两只小灯泡的总功率小于3W
C.通过乙灯的电流较大,所以乙灯较亮
D.两只小灯泡都不能正常工作,甲灯比乙灯亮
【分析】(1)已知两灯泡的额定电压和额定功率,根据P=UI求出两灯泡的额定电流,利用欧姆定律求出两灯泡的电阻;
(2)根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流,然后与两灯泡的额定电流相比较判断两灯泡是否正常工作,根据P=I2R求出两灯泡的实际功率,进一步求出总功率。
【解答】解:(1)根据P=UI可得,两灯泡的额定电流:
I甲===1A,I乙===0.5A,
根据欧姆定律可得,两灯泡的电阻:
R甲===6Ω,R乙===12Ω;
串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
甲、乙两只小灯泡串联起来接在电压为6V的电源两端时,电路中的电流:
I===A,
I<I乙<I甲,
两灯泡均不能正常发光,故A错误;
(2)甲、乙两灯泡的实际功率分别为:
P甲′=I2R甲=(A)2×6Ω=W,P乙′=I2R乙=(A)2×12Ω=W;
电路的实际总功率:
P=P甲′+P乙′=W+W=2W,故B正确。
因为两只小灯泡串联起来,所以通过两灯的电流一样大,故C错误;
两只小灯泡都不能正常工作,乙灯比甲灯亮,故D错误。
故选:B。
【点评】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,灯泡是否正常发光可以比较电流与额定电流之间的关系,可以比较两端的电压和额定电压之间的关系。
(多选)18.(3分)下列关于热现象的说法错误的是( )
A.当汽油在发动机内燃烧不充分时会冒黑烟,这时发动机的效率升高
B.冷水一定比热水的内能小,是因为冷水温度较低
C.打开香水瓶闻到香味说明分子在不停地做无规则运动
D.中午海滩上沙子比水热,是因为水的比热容较小
【分析】(1)热机的效率是指用来做有用功的能量占燃料完全燃料放出的总能量的百分比,据此结合现象可分析对效率的影响;
(2)内能是物体内部所有分子做无规则热运动的动能和分子势能的总和;物体的内能与温度和质量有关,物体的温度越高、质量越大,内能越大;
(3)一切物质的分子都在不停地做无规则运动;
(4)单位质量的某种物质温度升高(或降低)1℃吸收(或放出)的热量为该物质的比热容,水的比热容比沙子大。
【解答】解:A、冒“黑烟”说明燃烧不充分,用来做有用功的能量占燃料完全燃烧放出的总能量的比值就小,所以效率降低,故A错误;
B、内能与物体的温度和质量有关,因质量不确定,故热水的内能不一定比冷水的内能多,故B错误;
C、打开香水瓶闻到香味说明分子在不停地做无规则运动,故C正确;
D、水和沙土同时接受阳光的照射,可谓加热条件相同,在相同时间内,物质所吸收到的热量是相同的,因为水的比热容大,水的温度升高的慢,所以,中午海滩上沙子比水热,故D错误。
故选:ABD。
【点评】本题主要考查学生对:扩散现象、汽油机的效率、内能、水比热容大的特点在生活中的应用的掌握情况,综合性较强,需要学生多方联系、认真思考解答。
(多选)19.(3分)如图,三只电灯完全相同,某同学对该电路进行了以下分析判断,正确的是( )
A.S1、S2都断开时,L1和L2两只灯发光,L3不发光
B.S1、S2都闭合时,L1和L3发光,L2不发光
C.S1、S2都闭合时,电流表的示数大于S1、S2都断开时电流表的示数
D.S1、S2都断开时,电路消耗的功率小于S1、S2都闭合时电路消耗的功率
【分析】A、S1、S2都断开时,L1和L2两灯串联;
B、S1、S2都闭合时,L2和L3两灯并联,L1被短路;
C、S1、S2都闭合时,L2和L3两灯并联,电流表测量干路中的电流;S1、S2都断开时,L1和L2两灯串联,电流表测量串联电路中的电流;
D、S1、S2都断开时,L1和L2两灯串联,S1、S2都闭合时,L2和L3两灯并联,根据P=比较电路消耗的功率。
【解答】解:A、当S1、S2都断开时,L1和L2两灯串联,因此L1和L2发光,L3不发光,故A正确;
B、当S1、S2都闭合时,L2和L3两灯并联,L1被短路,因此L2和L3发光,L1不发光;故B错误;
C、当S1、S2都闭合时,L2和L3两灯并联,电流表测量干路中的电流;S1、S2都断开时,L1和L2两灯串联,电流表测量串联电路中的电流;而电源电压不变,两个灯泡并联后的总电阻小于串联后的总电阻,因此开关闭合时,电流表的示数大于开关断开时电流表的示数;故C正确;
D、S1、S2都断开时,L1和L2两灯串联,电路的总电阻等于两灯泡电阻之和;即R串=R1+R2,
当S1、S2都闭合时,L2和L3两灯并联,三只电灯完全相同,电路的总电阻小于任何一个灯泡的电阻,即R并<R串,又因为电源电压不变,因此由P=可得,开关断开时电路消耗的功率小于开关闭合时电路消耗的功率,故D正确。
故选:ACD。
【点评】本题考查学生识别电路的能力,同时考查欧姆定律以及功率计算公式的灵活应用情况。
(多选)20.(3分)如图所示,这是一种显示汽车油箱油量的装置图,其中滑杆P相当于滑动变阻器R的滑片,下列关于该装置的说法正确的是( )
A.若电流表读数增大,R接入电路的电阻减小
B.若电流表读数增大,表明油量增多
C.若电流表读数减小,电阻R0的功率减小
D.若电流表读数减小,滑动变阻器R两端的电压减小
【分析】由电路图可知,定值电阻R0与滑动变阻器R串联,电流表测电路中的电流。
(1)若电流表读数增大,根据欧姆定律可知电路总电阻的变化,利用电阻的串联可知R接入电路的电阻变化;
(2)若电流表读数增大,R接入电路的电阻减小,根据杠杆的作用可知浮子移动的方向,从而得出油箱油量的变化;
(3)若电流表读数减小,根据P=UI=I2R可知电阻R0的功率变化;
(4)若电流表读数减小,根据欧姆定律可知电阻R0两端的电压变化,利用串联电路的电压特点可知滑动变阻器R两端的电压变化。
【解答】解:由电路图可知,定值电阻R0与滑动变阻器R串联,电流表测电路中的电流。
A.若电流表读数增大,由I=的变形式R=可知,电路中的总电阻减小,由串联电路中总电阻等于各分电阻之和可知,R接入电路的电阻减小,故A正确;
B.若电流表读数增大,R接入电路的电阻减小,由杠杆的作用可知,浮子应上浮,则油箱油量应增多,故B正确;
C.若电流表读数减小,由P=UI=I2R可知,电阻R0的功率减小,故C正确;
D.若电流表读数减小,由U=IR可知,电阻R0两端的电压减小,由串联电路中总电压等于各分电压之和可知,滑动变阻器R两端的电压增大,故D错误。
故选:ABC。
【点评】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,明白该装置的工作原理是关键。
二、填空及简答题.本大题共10个小题;每空1分,共24分.请将正确答案填写在题中的横线上.
21.(2分)小鹏同学做“探究改变物体内能”的实验,如图所示。他用气筒向装有少量酒精的瓶内用力打气的过程中,瓶内气体的内能会 增大 (选填“增大”或“减小”).当他向瓶中继续打气,瓶塞从瓶口处跳出时,观察到瓶内有白雾产生。这是由于瓶内的气体对外做功使其内能 减小 ,温度降低而液化(选填“增大”或“减小”)。
【分析】改变物体内能的两种方法:对物体做功、热传递。对物体做功物体的内能增加,物体对外做功,物体的内能减少;物体吸收热量内能增加,物体放出热量内能减少。
【解答】解:瓶子里装有一些酒精,用力打气,在瓶塞未跳起前,压缩瓶内的气体做功,瓶内气体的内能增加;继续打气,当瓶塞跳起时,瓶内气体对瓶塞做功,瓶内气体的内能减少,温度降低,使瓶内的水蒸气液化成小水珠,出现白气。
故答案为:增大;减小。
【点评】掌握改变物体内能的两种方法:做功和热传递。物体内能变化可能温度变化,也可能是物态变化。
22.(3分)荷叶上两滴水珠接触时,能自动结合成一滴较大的水珠,这一事实说明分子间存在着 引力 。封闭在注射器筒内的空气很容易被压缩,这实验说明分子间有 间隙 ,压缩到一定程度就很难再压缩,这是因为分子间有 斥力 。
【分析】物质是由分子组成的,组成物质的分子在不停地做无规则运动,分子间有间隙,存在着相互作用的引力和斥力。
【解答】解:(1)两滴水珠接触时,能自动结合成一滴较大的水珠,这一事实说明分子间存在着引力;
(2)封闭在注射器筒内的空气很容易被压缩,这实验说明分子间有间隙,压缩到一定程度就很难再压缩,这是因为分子间有斥力。
故答案为:引力;间隙;斥力。
【点评】本题考查了分子间力的作用,包括引力和斥力,要知道这两种力是同时存在的,属于基础知识的考查。
23.(2分)在运动会上常用气球来装饰会场,在烈日暴晒下,通过 热传递 的方式使气球内能 增大 ,气球内气体膨胀做功,可能导致气球胀破。
【分析】改变物体内能的方法:一是做功,对物体做功,物体的内能增加;物体对外做功,物体的内能减少;
二是热传递,物体吸收热量,内能增加;物体放出热量,内能减少。
【解答】解:气球胀破前,在烈日曝晒下,这是通过热传递的方式改变内能,球内气体吸收热量、内能增加、温度升高,因体积膨胀而炸裂。
故答案为:热传递;增大。
【点评】本题考查了内能改变的方法认识和理解。热传递使物体内能发生改变的实质是:同一种形式的能量(内能)发生了转移。其转移的方向是内能从高温物体转移到低温物体,或从物体的高温部分转移到低温部分。
24.(2分)小丽用气球在头发上蹭几下,头发就随着气球飘起来,这表明摩擦后头发丝和气球带上了 异种 电荷,由于这两种电荷互相 吸引 使头发随气球飘起来。
【分析】气球和头发摩擦,由于两种物质的原子核对核外电子的束缚本领不同,在摩擦的过程中,会有电子的转移,得电子的物体带负电,失去电子的物体带正电。然后利用电荷间的作用规律,即可解决问题。
【解答】解:当气球和头发相互摩擦时,由于两种物质的原子核对核外电子的束缚本领不同,在摩擦的过程中头发和气球会带上不同的电荷。由于异种电荷相互吸引。所以头发会随着气球飞起来。
故答案为:异种;吸引。
【点评】本题考查了摩擦起电现象和电荷间的相互作用规律,比较简单,属于基础题。
25.(2分)在生活中,我们可以用试电笔辨别火线和零线。如图甲、乙所示的试电笔的用法中,正确的是 乙 (选填“甲”或“乙”)图;笔尖插入插座的插孔中,若氖管发光,证明此处与 火 (选填“火”或“零”)线相连。
【分析】正确使用测电笔:手接触笔尾金属体,笔尖接触导线,氖管发光,导线是火线;氖管不发光的是零线。手千万不要接触笔尖金属体;
【解答】解:使用试电笔辨别火线、零线时,一定要用手指接触笔尾金属体,否则容易造成误判;但不能用手接触试电笔前端的金属体,否则会造成触电事故。
甲图中的手没有接触笔尾金属体,所以即使笔尖金属体碰到火线,氖管也不会发光,所以甲图错误;
图乙中笔尖插入插座的插孔中,氖管发光,证明此处与火线相连。
故答案为:乙;火。
【点评】本题考查了试电笔的正确使用,属于安全用电常识,必须牢牢记清!
26.(3分)在图甲所示的电路中,当开关S从2转到1时,根据电流表和电压表对应的示数,在U﹣I坐标系中描绘了相对应的坐标点,如图乙所示,电源电压是 6V ,电阻R1的阻值是 10Ω ,电阻R2的阻值是 20Ω 。
【分析】(1)由电路图可知,当S接1时,电路为R1的简单电路,电压表测电源的电压,电流表测电路中的电流;由图乙可知对应的电压和电流,根据欧姆定律求出R1的阻值。
(2)当S接2时,两电阻串联,电压表测R1两端的电压,电流表测串联电路的电流;由图乙得出对应的电流和电压,根据欧姆定律求出电路中的总电阻,根据电阻的串联求出电阻R2的阻值。
【解答】解:
(1)由电路图可知,当S接1时,电路为R1的简单电路,电压表测电源的电压,电流表测电路中的电流;
由图乙可知,电源的电压U=6V,电路中的电流I=0.6A,则R===10Ω;
(2)当S接2时,两电阻串联,电压表测R1两端的电压,电流表测串联电路的电流;
由图乙可知,电阻R2的两端电压为U′=6V﹣2V=4V,电路中的电流I′=0.2A,
R2的阻值:R2===20Ω。
故答案为:6V;10Ω;20Ω。
【点评】本题考查了电路的动态分析,涉及到电阻的串联和欧姆定律的应用,关键是开关接1、2时电路变化的判断和由图乙得出对应的电压与电流值。
27.(2分)如图是灯泡L和电阻R中电流随电压变化的图像。由图像可知,电阻R的阻值为 20 Ω.若将它们并联接在电压为2V的电源两端,电路中的总电流为 0.35 A。
【分析】(1)由U﹣I图像找出电压对应的电流,然后由欧姆定律求出电阻的阻值,然后比较两电阻阻值的大小;
(2)根据电阻的并联特点求出两电阻并联时电路中的总电阻,再根据欧姆定律求出干路电流。
【解答】解:(1)由图像可知,当U=2V时,对应的电流IR=0.1A,
由欧姆定律得:RR===20Ω;
(2)若将它们并联接在电压为2V的电源两端,由图可知:通过R的电流是0.1A,通过L的电流是0.25A,
由于并联在电路中,干路电流等于各支路的电流之和,
所以干路电流是I=IR+IL=0.1A+0.25A=0.35A。
故答案为:20;0.35。
【点评】本题考查了并联电路的电流特点和欧姆定律的应用,关键是根据图像读出相关的信息。
28.(3分)人类发展史也是利用燃料的历史,干木柴、煤的放热本领不同,是因为它们的 热值 (选填“热值”“热量”或“温度”)不同,完全燃烧0.28m3的天然气可放出 8.4×106 J的热量,这些热量若全部被水吸收,可让 100 kg的水温度升高20℃[已知天然气热值q=3.0×107J/m3,水的比热容c=4.2×103J/(kg•℃)]。
【分析】(1)热值是燃料的一种特性,热值不同的燃料在完全燃烧相同质量的燃料时,释放出的热量也不同;
(2)根据Q放=Vq求出完全燃烧0.28m3的天然气放出的热量;由题知Q吸=Q放,后利用Q吸=cm△t的变形公式计算水的质量。
【解答】解:(1)热值是燃料的一种特性,由于干木柴、煤的热值不同,所以它们的放热本领不同;
(2)完全燃烧0.28m3的天然气放出的热量:Q放=Vq=0.28m3×3.0×107J/m3=8.4×106J,
由题知Q吸=Q放=8.4×106J,
由Q吸=cm△t可知,水的质量:m===100kg。
故答案为:热值;8.4×106;100。
【点评】本题考查了热值的含义、燃料燃烧的公式Q放=Vq和Q吸=cm△t的熟练应用,难度不大。
29.(2分)小明家电能表上个月底表盘数字是,这个月底表盘数字如图所示,可知他家本月用电 100 度,他只让某电水壶工作,发现在10分钟内该电能表转盘转过了600转,则该电水壶的实际功率为 1200 W。
【分析】(1)小明家本月用电的计算方法:月末的减去月初的示数,电能表的读数时注意最后一位是小数,单位kW•h;
(2)3000r/kW•h表示的是电路中每消耗1kW•h的电能,电能表的转盘转3000r,或者表示电能表每转1r,电路中消耗kW•h的电能,求出转盘转600r电路中消耗的电能。然后求出电热水壶的实际功率。
【解答】解:
(1)月底电能表示数W2=1362.5kW•h,
小明家本月用电:W=W2﹣W1=1362.5kW•h﹣1262.5kW•h=100kW•h=100度。
(2)电能表转盘转动600r,电路消耗的电能为:
W'=600×kW•h=0.2kW•h,
电热水壶单独工作时间;t=10min=h,
电热水壶的实际功率:
P===1.2kW=1200W。
故答案为:100;1200。
【点评】本题考查了电能表的参数的理解与电能的求法以及电功率的计算求法,理解“3000r/kW•h”的含义是本题的关键,易错点电能表的读数(最后一位是小数)。
30.(3分)某家用电热水器的工作原理如图所示(已知两电阻丝的阻值相等,电源电压保持不变),它有高温、中温、低温三个挡位。当开关S1接b,S2断开时,它是处于 低温 挡,此时电路功率为P1,当开关S1接a,S2闭合时,它是处于 高温 挡,此时电路功率为P2,则P1:P2= 1:4 。
【分析】由图可知两电热丝可以组成并联、串联及只接一个电阻,三种况态下电阻大小不同,因电路为纯电阻电路则由功率公式P=可得三种情况下的功率大小,则可知对应的状态。
【解答】解:设每根电阻丝的阻值为R,
当开关S1接b,S2断开时,两电阻串联,总电阻R1=2R;
当开关S1接a,S2闭合时接c,两电阻并联,电阻R2=;
当开关S1接b,S2闭合时接c,上面的电热丝被短路,总电阻R3=R;
则由P=可得,
当开关S1接b,S2断开时,电路功率P1=,电功率最小,即为低温挡;
当开关S1接a,S2闭合时,电路功率P2==,电功率最大,即为高温挡;
当开关S1接b,S2闭合时,电路功率P3=,电功率不是最大,也不是最小,即为中温挡;
则P1:P2=:=1:4。
故答案为:低温;高温;1:4。
【点评】本题考查对电路的认识及功率公式的应用,在计算中要注意比例式的计算方法。
三、实验探究题.本大题共3个小题,第31小题5分,第32小题6分其中作图题2分,第33小题8分其中作图题1分,其余每空1分,共19分.
31.(5分)小明利用如图所示的装置“比较不同物质的吸热能力”。将质量相同的甲、乙两种液体,分别倒入相同的烧杯中,用相同的电加热器加热。通过实验,记录数据如表所示。
加热时间/min
0
1
2
3
4
甲的温度/℃
30
34
38
42
46
乙的温度/℃
22
30
38
46
54
(1)两种液体的温度都达到46℃时, 甲 (选填“甲”或“乙”)吸收的热量多。
(2)分析表中数据,可得出的结论是: 质量相同 的不同物质,当升高的温度相同时,物质吸收的热量越 多 (选填“多”或“少”),吸热能力越强。由此可知, 甲 (选填“甲”或“乙”)液体的吸热能力强。
(3)下列事实能用比热容知识解释的是 A 。
A.通常沿海地区昼夜温差比内陆地区小
B.用盐水腌蛋,一段时间后蛋会变咸
C.火箭发动机用氢作为燃料
【分析】(1)我们使用相同的加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少,这种方法叫转换法,结合表中数据分析回答;
(2)使相同质量的不同物质升高相同的温度,比较吸收的热量(即比较加热时间),吸收热量多的吸热能力强;结合表中数据分析;
(3)分析每个选项,找出符合题意的答案。
【解答】解:(1)根据表中数据可知,两种液体的温度都达到46℃时,甲、乙所用的时间分别是4分钟和3分钟,根据转换法,甲吸收的热量多;
(2)分析表中数据,可得出的结论是:质量的不同物质,当升高的温度相同时,物质吸收的热量越多,吸热能力越强;
质量相同的甲、乙两种物质,从30℃升高到38℃,甲、乙所用的时间分别为2分钟和1分钟,故甲液体的吸热能力强;
(3)A、在沿海地区,水是比较多的,因为水的比热容较大,白天,相同质量的水和沙石比较,吸收相同的热量,水的温度升高的少;夜晚,放出相同的热量,水的温度降低的少,使得昼夜的温差小;而内陆地区温差变化比较大,故A能够用比热容知识解释;
B、用盐水腌蛋,是盐分子运动到蛋的里面,蛋变咸,属于扩散现象,是分子无规则运动的结果,故B不能用比热容的知识解释;
C、火箭发动机用氢作为燃料,是因为氢的热值大,与比热容无关,故C不能用比热容的知识解释。
故选:A。
故答案为:(1)甲;(2)质量相同;多;甲;(3)A。
【点评】本题比较不同物质的吸热能力,考查控制变量法、转换法的应用和水的比热容大的运用。
32.(6分)小明利用如图甲所示的电路探究电流跟电阻的关系。已知电源电压为6V且保持不变,实验用到的电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。
(1)请根据图甲将图乙所示的实物电路连接完整(导线不允许交叉)。
(2)实验中多次改变R的阻值,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变,记下电流表的示数,得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图象。
①由图象可以得出结论:电压一定时, 导体中的电流与电阻成反比 。
②上述实验中,小明用5Ω的电阻做完实验后,接下来的操作是 断开开关 ,然后将10Ω的电阻接入电路,闭合开关,移动滑片,使电压表示数为 2.5 V时,读出电流表的示数。
(3)为完成整个实验,应该选取最大阻值不小于 35 Ω的滑动变阻器。
【分析】(1)图乙中还未连入的元件有电压表和滑动变阻器,电压表应并联到定值电阻两端,滑动变阻器按照“一上一下”连入电路。
(2)①分析图丙中图象,曲线上每一点对应的电流和电阻的乘积相等,说明电压一定时,导体中的电流与电阻成反比。
②每次实验后,必须断开开关,把滑片拨到最大阻值处,然后再更换电阻;闭合开关后,还要调节滑片,使定值电阻两端的电压保持不变。
(3)根据电源电压以及每次定值电阻两端的电压,利用串联分压可求出滑动变阻器的最小阻值。
【解答】解:(1)电压表的“3”接线柱已接入电路,需要把“﹣”接线柱接到定值电阻的右边接线柱,使电压表并联在定值电阻两端;滑动变阻器下面的接线柱已连入电路,只要把上面任意一个接线柱与定值电阻右边的接线柱相连即。要注意导线不要交叉。连好的实物图如下图所示。
(2)①分析图丙图象,曲线上每点对应的电流和电阻的乘积都等于2.5V,说明电压一直保持在2.5V,此时导体中的电流与电阻成反比。
②更换电阻时,必须先断开开关;换好定值电阻后,闭合开关,并移动滑片,使电压表的示数为2.5V。
(3)当定值电阻R=25Ω时,由图丙可知,此时电路中的电流I=0.1A,
则电路中的总电阻为:R总===60Ω,
所以滑动变阻器的最大阻值不能小于:R滑=R总﹣R=60Ω﹣25Ω=35Ω。
故答案是:(1)实物电路连接如图所示:
(2)①导体中的电流与电阻成反比;
②断开开关;2.5;
(3)35。
【点评】该题通过实验探究考查了电学元件的使用、分析图象获取信息的能力,难度不大,但需认真、细心分析。
33.(8分)在测定“小灯泡电功率”的实验中,电源电压为4.5V,小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为10Ω。
(1)连接电路时开关应 断开 ,电流表的量程应选0~ 0.6 A。
(2)请你用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整。
(3)闭合开关前,图甲中滑动变阻器的滑片P应位于 A (选填“A”或“B”)端。
(4)小叶同学闭合开关,移动滑片P到某一点时,电压表示数(如图乙所示)为 2.2 V,若他想测量小灯泡的额定功率,应将图甲中滑片P向 B (选填“A”或“B”)端移动,使电压表的示数为2.5V。
(5)小向同学移动滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成图丙所示的I﹣U图象,根据图象信息,可计算出小灯泡的额定功率是 0.5 W。
【分析】(1)为保证安全,连接电路时,开关应断开;电流表的量程根据灯泡规格确定。
(2)连接实物图时,应注意电流表、电压表量程及电流方向,滑动变阻器要采用“一上一下”的接法;
(3)为保护电路,闭合开关之前,滑动变阻器接入电路的阻值应最大;
(4)读取电压表示数时,注意选择的量程和对应的分度值;要测量灯泡的额定功率,两端电压应该为额定电压。
(5)已知额定电压和正常工作电流,利用P=UI计算灯泡的额定功率。
【解答】解:
(1)连接电路时,开关S应处于断开状态。
灯泡正常发光时,通过的电流为I===0.25A,所以电流表选择0~0.6A量程。
(2)电路大部分连接完成,由上面知道了选择的电流表的量程,只要将电流表的“0.6A”与灯泡左侧的接线柱连接即可。
(3)为使滑动变阻器接入电路的电阻最大,应该使滑片位于距离B接线柱最远的位置,也就是处于A端。
(4)电压表的示数为2.2V,要测量小灯泡的额定功率,应使电路电流变大,滑动变阻器阻值变小,由电路图知滑片应向B滑动。
(5)由图象知U=2.5V时,I=0.2A,则小灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W。
故答案为:
(1)断开;0.6;(2)实物连接如下图:
(3)A;(4)2.2;B;(5)0.5。
【点评】连接实物图时应注意:1、电压表、电流表的正负接线柱不要接反。2、注意电压表、电流表的量程不要接错。3、滑动变阻器的分压与限流接法,滑片移动时阻值的变化应符合题意要求。4、作图要美观,连线不要交叉。
四、计算应用题.(本大题共2小题,第34小题6分,第1小问2分,第2小问4分;第35小题8分,第1问2分,第2问3分,第3问3分;共14分.解答时,要求写出必要的文字说明,公式和计算步骤,只写出最后结果不得分.)
34.(6分)如图是一种家用电熨斗,该电熨斗金属底板质量0.5kg,预热时使金属底板的温度从20℃升高到熨衣服所需的220℃,电熨斗需要正常工作1min40s,金属底板的比热容为0.46×103J/(kg•℃)。若电熨斗发热体放出的热量有92%被金属底板吸收,求预热时:
(1)金属底板吸收的热量;
(2)电熨斗的额定功率。
【分析】(1)由吸热公式可以求出金属板吸收的热量。
(2)先求出电流通过电熨斗做功,然后由功率公式求出电熨斗的功率。
【解答】解:(1)金属板吸收的热量:
Q=cm△t=0.46×103J/(kg•℃)×0.5kg×(220℃﹣20℃)=4.6×104J;
(2)电流通过电熨斗做功:
W===5×104J,
通电时间:t=1min40s=60s+40s=100s,
电熨斗的额定功率:P===500W;
答:(1)预热时金属底板吸收的热量是4.6×104J;
(2)电熨斗的额定功率是500W。
【点评】本题考查了热量公式、电功率公式的应用,因条件已知,是一道基础题。
35.(8分)如图所示,电源电压为6V,小灯泡标有“4V,1.6W”的字样,定值电阻R=20Ω,不考虑温度对灯丝电阻的影响,滑动变阻器上标有“0~20Ω,1A”字样。求:
(1)小灯泡的电阻为多大?
(2)若只闭合S,S1时,要使电路消耗的功率最小,此时滑动变阻器的滑片应向哪端移动?此时消耗最小功率是多少W?
(3)若电流表的测量范围为0~0.6A,电压表的测量范围为0~3V,当只闭合S与S2时,在不损坏用电器的前提下,求滑动变阻器的取值范围。
【分析】(1)根据灯牌铭牌确定其额定电压与额定功率,应用电功率的变形公式可以求出灯泡电阻。
(2)分析清楚电路结构,应用串联电路特点与电功率公式求出最小电功率。
(3)分析清楚电路结构,根据题意确定电路最大与最小电流,然后应用串联电路特点与欧姆定律求出滑动变阻器接入电路的最小与最大阻值,再确定其阻值变化范围。
【解答】解:(1)由P=可知,灯泡电阻:
RL===10Ω;
(2)由图示电路图可知,只闭合S,S1时两电阻串联,
由P=可知,在电压U一定时,电路总电阻R越大,电路总功率越小,
只闭合S、S1,滑片移至b端时电路总电阻最大,功率最小,
最小功率:P===0.9W;
(3)由P=UI可知,灯泡额定电流:IL===0.4A,
由图示电路图可知,当只闭合S与S2时灯泡与滑动变阻器串联,
电流表的测量范围为0~0.6A,灯泡额定电流为0.4A,则电路最大电流:I=0.4A,
由I=可知,R总最小=RL+R滑===15Ω,
滑动变阻器接入电路的最小电阻:R滑最小=R总最小﹣RL=15Ω﹣10Ω=5Ω,
电压表的测量范围为0~3V,滑动变阻器两端最大电压:U滑最大=3V,
此时滑动变阻接入电路的阻值最大,电路电流最小,
最小电路电流:I最小====0.3A,
由I=可知,R滑最大===10Ω,
滑动变阻器接入电路的阻值范围是:5Ω~10Ω;
答:(1)小灯泡的电阻为10Ω。
(2)若只闭合S,S1时,要使电路消耗的功率最小,此时滑动变阻器的滑片应向b端移动,此时消耗最小功率是0.9W。
(3)若电流表的测量范围为0~0.6A,电压表的测量范围为0~3V,当只闭合S与S2时,在不损坏用电器的前提下,滑动变阻器的取值范围是:5Ω~10Ω。
【点评】本题考查了欧姆定律的应用,解决本题的关键:一是串并联电路的识别和串并联电路电压、电流以及电阻特点的应用,二是根据已知条件找到滑动变阻器调节范围,三是欧姆定律和电功率公式的灵活应用。
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