陕西省安康市汉阴县2022-2023学年九年级上学期期末物理试题
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这是一份陕西省安康市汉阴县2022-2023学年九年级上学期期末物理试题,共23页。试卷主要包含了选择题,填空与作图题,实验与探究题,综合题等内容,欢迎下载使用。
2022-2023学年陕西省安康市汉阴县九年级(上)期末物理试卷
一、选择题(本大题共10小题,每小题2分,计20分。每小题只有一个选项是符合题意的)
1.(2分)利用电流热效应研制的新型智能加热织物,为北京冬奥会运动员提供了保暖服装.揭示电流热效应规律的科学家是( )
A.焦耳 B.安培 C.瓦特 D.伏特
2.(2分)随着人们环保意识的提高和全球要求加强环保呼声的日益高涨,汽车发动机生产在环保方面的要求更高。以四冲程内燃机为动力的汽车中,热机工作时提供动力的是( )
A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程
3.(2分)如图所示,小朋友从弯道型的塑料滑梯上匀速下滑,头发丝一根根竖起( )
A.摩擦过程中,产生了新的电荷
B.形成“怒发冲冠”现象的原理和验电器的原理相同
C.竖起的头发丝是因为分子间有斥力
D.竖起的头发丝带异种电荷
4.(2分)一种家用电能表上的参数如图所示,下列说法错误的是( )
A.电能表是计量用电器消耗电能的仪表
B.该电能表应该在220V的电路中使用
C.该电能表此时的读数是31.6J
D.“10(20)A”说明这个电能表的额定最大电流是20A
5.(2分)下列说法正确的是( )
A.温度越高的物体含有的热量越多
B.搓手取暖是通过做功的方式改变了手的内能
C.人们对太阳能的开发和利用,说明能量可以凭空产生
D.火箭升空时,其势能和动能都增大,能量守恒定律不适用
6.(2分)关于家庭电路及安全用电,下列说法中正确的是( )
A.电冰箱、电热水器的金属外壳不需要接地
B.保险丝熔断后可利用铁丝临时代替
C.用湿抹布擦拭带电的插座面板
D.发生触电事故时,立即切断电源
7.(2分)为防止因超载或电动车进入而造成电梯安全事故,镇江某小区在电梯内安装了管控系统:当检测到电梯超载,或监控到电动车进入电梯时,电梯超载时开关S1将断开,电动车进入时开关S2将断开,则符合上述要求的电路是( )
A.
B.
C.
D.
8.(2分)红外热敏电阻的特点是温度升高其电阻变大,如图是“新冠”期间学校大门口设置的红外测体温的行人监控装备,R1为红外热敏电阻,R2为滑动变阻器,A、B间接监控装置,则( )
A.当行人正对热敏电阻通过时.如体温偏高,则A、B间的电压降低
B.当行人正对热敏电阻通过时,如体温偏高,则 A、B间的电压升高
C.当仅减小R2连入电路中的阻值时,通过R1的电流变小
D.当仅减小R2连入电路中的阻值时,可升高A、B间的电压
9.(2分)现有“6V 3W”和“12V 6W”字样的甲、乙两只灯泡,不考虑灯丝电阻的变化,下列说法正确的是( )
A.通电时间相同时,甲灯泡消耗的电能一定比乙灯泡少
B.通电时间相同时,电流通过乙灯泡比甲灯泡做功一定快
C.两只灯泡串联工作时,甲灯泡产生的热量一定比乙灯泡多
D.两只灯泡并联工作时,干路中允许通过的最大电流为0.75A
10.(2分)如图甲所示的电路,在滑动变阻器R2的滑片P从B向A滑动的过程中,电压表与电流表示数的变化如图乙所示,则下列说法中正确的是( )
A.当电流表的示数是0.6A时,R2接入电路的阻值是20Ω
B.R1的阻值是20Ω
C.电源电压是14V
D.该电路的最大电功率为12.6W
二、填空与作图题(本大题共8小题,计22分)
11.(3分)有一种环保驱蚊用品——电热液体蚊香器。蚊香器通电后其内部的发热部件对驱蚊液加热,过一会儿,房间里弥漫着驱蚊液的清香 能转化为 能。
12.(3分)如图所示,充电宝同时给两部手机充电过程中,两部手机的连接方式是 联的,此时手机电池相当于简单电路中的 ,充电宝的塑料外壳属于 (选填“导体”“绝缘体”或“半导体”)。
13.(2分)如图甲是亮度可调台灯,电位器是调节其亮度的装置。电位器实际是滑动变阻器,如图乙是电位器的结构示意图,如果想要顺时针旋转旋钮时,灯的亮度变亮 (选填“a和b”“b和c”或“a和c”)两接线柱接入电路,这是通过改变电阻丝接入电路中的 来改变电阻。
14.(3分)用试电笔辨别火线与零线时,在图中正确的握笔方法是 (选填“甲”或“乙”)。如图丙所示,当所有开关闭合后,输电线因电流过大而燃烧起来 (选填“总功率过大”或“发生短路”)。新建楼房的供电线路为避免这种情况,应安装 (选填“空气开关”或“漏电保护器”)。
15.(4分)如图所示,用力将活塞迅速下压,玻璃筒内硝化棉燃烧起来 能,这一能量转化过程与四冲程汽油机的 冲程相同。某汽油机工作一段时间后,油箱里的汽油没有发生变化的是 (选填序号:①质量;②密度;③比热容;④热值);完全燃烧0.5kg的汽油,放出的热量是 J(已知汽油的热值为4.6×107J/kg)。
16.(3分)如图所示,电源电压不变,灯泡L标有“6V 6W”字样。闭合开关S1,灯泡L正常发光,此时灯泡L的电阻为 Ω;再闭合开关S2,前后两次电流表的示数之比为2:3,则电阻R的阻值为 Ω,电阻R在10s内产生的热量为 J。
17.(2分)根据如图所示的实物连接图,请在虚线框内画出对应的电路图。
18.(2分)如图所示,两灯泡的额定电压均为220V。要求开关只控制灯泡,灯泡能正常发光
三、实验与探究题(本大题共4小题,计22分)
19.(4分)按要求完成填空。
(1)如图甲,将两个底面干净、平整的铅块紧压在一起,下面吊一个钩码也不会将铅块拉开 。
(2)如图乙,用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近小纸屑,会吸引小纸屑 。
(3)如图丙,某同学用该装置探究“影响导体电阻大小的因素”,电阻线①和②的长度相同、粗细不同 比较电阻的大小,探究电阻的大小是否跟导线的横截面积有关应选择电阻线 。
20.(4分)同学们在“探究串联电路电压的规律”的实验中,设计了如图甲所示的电路。
(1)连接电路时,开关必须 。
(2)闭合开关,发现电压表指针的偏转情况如图乙所示,原因是: 。
(3)排除故障后,多次实验,同学们得到下表所示的实验数据,电压表测量AC间的电压时,电压表的示数如图丙所示 V。
实验次数
UAB/V
UBC/V
UAC/V
第一次
0.8
2.2
3.0
第二次
1.4
2.6
4.0
第三次
2.5
3.5
(4)分析表格中的数据,得出结论: 。
21.(7分)用如图所示装置探究两种液体的吸热能力。
液体
种类
质量(g)
初始温度(℃)
加热时间(min)
最终温度(℃)
液体甲
150
20
3
45
液体乙
150
20
3
62
(1)实验中,选用的两根电阻丝的阻值应 (选填“相同”或“不同”),实验中两瓶中应装入 (选填“质量”或“体积”)相等的甲、乙两种液体。
(2)实验中用 (选填“加热时间长短”或“温度计示数的变化”)间接反映液体吸收热量的多少。
(3)如表是实验过程中收集的数据,分析表格数据可得实验结论是: 。
(4)实验中,将两根电阻丝串联,是因为电流通过导体产生的热量,还与 、 有关。
22.(7分)在“测量未知电阻R的阻值”实验中,小明设计的实验电路如图甲所示,电源电压恒为3V。
(1)该实验的原理是 。
(2)请用笔画线代替导线将如图甲所示的实物电路连接完整,要求滑片P向左移动时,电流表的示数变大
(3)闭合开关S后,发现电压表和电流表指针均有较小的示数,在移动滑片P的过程中,则故障可能是: 。
(4)排除故障后闭合开关S,小明改变电阻R两端的电压,进行了多次实验,则定值电阻R的阻值为 Ω;本实验多次测量的目的是: 。
实验次数
1
2
3
4
电压U/V
1.0
1.5
2.0
2.5
电流I/A
0.20
0.30
0.38
0.50
(5)若实验中只有一个电压表和一个已知电阻R0,小明设计了如图乙所示的电路,同样可以测量未知电阻Rx,请在空格内将实验步骤补充完整。
①闭合S、断开S1,读出电压表示数为U1;
② ,读出电压表示数为U2;
③请写出用测量值U1、U2及R0来表示Rx的表达式:Rx= 。
四、综合题(本大题共2小题,计16分)
23.(7分)如图所示的是小明同学家用的某品牌燃气热水器,出水量为10L/min,效率为80%,需要把初温为5℃的水加热到45℃,某次小明洗一次澡用水20L3kg/m3,水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),燃气的热值为6×107J/m3。求:
(1)小明洗一次澡所用的水吸收的热量是多少?
(2)小明洗一次澡需要消耗多少m3燃气?(假设燃气完全燃烧)
24.(9分)如图甲所示是电压力锅,乙是其内部电路的简化图,由温控开关(电阻不计),先要按下温控开关按钮:到达设定温度后,按钮会自动弹起1和R2的阻值不随温度变化,其中R1的阻值为44Ω,说明书中的主要信息如表所示.求:
额定电压
220V
额定加热功率
1100W
额定保温功率
100W
频率
50Hz
容积
5L
(1)按下温控开关,电压力锅处于 (选填“加热”或“保温”)状态;利用电压力锅煮饭过程中,米饭的内能是通过 的方式增大的。
(2)R2的阻值。
(3)某次使用电压力锅时,10min的加热工作时间内,电路中标有“2000r/kW•h”字样的电能表转盘转了100转
2022-2023学年陕西省安康市汉阴县九年级(上)期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(本大题共10小题,每小题2分,计20分。每小题只有一个选项是符合题意的)
1.(2分)利用电流热效应研制的新型智能加热织物,为北京冬奥会运动员提供了保暖服装.揭示电流热效应规律的科学家是( )
A.焦耳 B.安培 C.瓦特 D.伏特
【解答】解:A.焦耳是通过实验研究出电流热效应规律的科学家;
B.安培发现了判断磁极与电流方向关系的安培定则;
C.瓦特对蒸汽机的改进及蒸汽机的广泛应用,故C不符合题意;
D.伏特因发明电堆而出名。
故选:A。
2.(2分)随着人们环保意识的提高和全球要求加强环保呼声的日益高涨,汽车发动机生产在环保方面的要求更高。以四冲程内燃机为动力的汽车中,热机工作时提供动力的是( )
A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程
【解答】解:汽车发动机属于四冲程内燃机,其工作时,提供了动力。
故选:C。
3.(2分)如图所示,小朋友从弯道型的塑料滑梯上匀速下滑,头发丝一根根竖起( )
A.摩擦过程中,产生了新的电荷
B.形成“怒发冲冠”现象的原理和验电器的原理相同
C.竖起的头发丝是因为分子间有斥力
D.竖起的头发丝带异种电荷
【解答】解:A、摩擦过程中并没有产生新的电荷,使正负电荷分开,故A错误;
B、形成“怒发冲冠”现象的原理和验电器的原理相同,故B正确;
C、头发丝竖起是因为同种电荷互相排斥;
D、摩擦过程中发生了电荷的转移,但头发因带同种电荷互相排斥而竖起。
故选:B。
4.(2分)一种家用电能表上的参数如图所示,下列说法错误的是( )
A.电能表是计量用电器消耗电能的仪表
B.该电能表应该在220V的电路中使用
C.该电能表此时的读数是31.6J
D.“10(20)A”说明这个电能表的额定最大电流是20A
【解答】解:A.电能表是用来测量用电器在一段时间内消耗电能多少的仪表;
B.电能表表盘上220V表示这个电能表应该在220V的电路中使用;
C.该电能表此时的读数是31.6kW•h;
D.10A(20)表示标定电流为10A,故D正确。
故选:C。
5.(2分)下列说法正确的是( )
A.温度越高的物体含有的热量越多
B.搓手取暖是通过做功的方式改变了手的内能
C.人们对太阳能的开发和利用,说明能量可以凭空产生
D.火箭升空时,其势能和动能都增大,能量守恒定律不适用
【解答】解:A、热量是指热传递过程中,是一个过程量、“具有”;
B、搓手取暖,是通过做功的方式使手的内能增加;
C、人们对太阳能的开发和利用,而不能说明能量可以凭空产生;
D、火箭升空时,是由燃料燃烧释放的内能转化而来的,故D错误。
故选:B。
6.(2分)关于家庭电路及安全用电,下列说法中正确的是( )
A.电冰箱、电热水器的金属外壳不需要接地
B.保险丝熔断后可利用铁丝临时代替
C.用湿抹布擦拭带电的插座面板
D.发生触电事故时,立即切断电源
【解答】解:A.电冰箱,能防止外壳带电而发生的触电事故;
B.保险丝是用电阻率大,根据Q=I2Rt可知,当电流过大时,它由于温度升高而熔断起到保护的作用,不能做保险丝;
C.生活用水是导体,容易发生触电事故;
D.发现有人触电时,由于人体也是导体,所以应先切断电源,故D正确。
故选:D。
7.(2分)为防止因超载或电动车进入而造成电梯安全事故,镇江某小区在电梯内安装了管控系统:当检测到电梯超载,或监控到电动车进入电梯时,电梯超载时开关S1将断开,电动车进入时开关S2将断开,则符合上述要求的电路是( )
A.
B.
C.
D.
【解答】解:
根据题意知,开关S1将断开或开关S2将断开,都能使电动机停止工作,即两开关串联起来控制电动机,A符合要求。
故选:A。
8.(2分)红外热敏电阻的特点是温度升高其电阻变大,如图是“新冠”期间学校大门口设置的红外测体温的行人监控装备,R1为红外热敏电阻,R2为滑动变阻器,A、B间接监控装置,则( )
A.当行人正对热敏电阻通过时.如体温偏高,则A、B间的电压降低
B.当行人正对热敏电阻通过时,如体温偏高,则 A、B间的电压升高
C.当仅减小R2连入电路中的阻值时,通过R1的电流变小
D.当仅减小R2连入电路中的阻值时,可升高A、B间的电压
【解答】解:由电路图可知,红外热敏电阻R1和滑动变阻器R2串联,R4两端的电压即为A、B间的电压。
AB.由题意可知,如体温偏高,电路的总电阻变大,
由I=可知,R2两端的电压变小,即A,故A正确;
CD.当仅减小R2连入电路中的阻值时,电路的总电阻减小,
由I=可知,即通过R4的电流变大,故C错误;
由U=IR可知,R1两端的电压变大,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,R2两端的电压变小,即A,故D错误。
故选:A。
9.(2分)现有“6V 3W”和“12V 6W”字样的甲、乙两只灯泡,不考虑灯丝电阻的变化,下列说法正确的是( )
A.通电时间相同时,甲灯泡消耗的电能一定比乙灯泡少
B.通电时间相同时,电流通过乙灯泡比甲灯泡做功一定快
C.两只灯泡串联工作时,甲灯泡产生的热量一定比乙灯泡多
D.两只灯泡并联工作时,干路中允许通过的最大电流为0.75A
【解答】解:A、由于两灯工作状态未知,由W=Pt可知,故A错误;
B、由于两灯的实际功率未知,所以电流通过两灯做功的快慢无法确定;
C、由P=,两灯的电阻分别为:R甲===12Ω,R乙===24Ω,
由串联电路的电流特点知,两只灯泡串联工作时,由Q=I5Rt知,相等时间里甲灯产生热量比乙灯少;
D、甲的额定电压小于乙灯的额定电压,
甲和乙灯并联时,电源电压最大为U=U实乙=U额甲=6V,
由并联电路的电流规律和欧姆定律可得,干路中允许通过的最大电流:
I=I甲+I乙=+=+=0.75A。
故选:D。
10.(2分)如图甲所示的电路,在滑动变阻器R2的滑片P从B向A滑动的过程中,电压表与电流表示数的变化如图乙所示,则下列说法中正确的是( )
A.当电流表的示数是0.6A时,R2接入电路的阻值是20Ω
B.R1的阻值是20Ω
C.电源电压是14V
D.该电路的最大电功率为12.6W
【解答】解:由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时,电路中的电流最大1=7.9A,
根据欧姆定律可得电源的电压:U=I1R3=0.9A×R6,
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,I2=0.3A,U2=14V,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以2+I4R1=14V+0.6A×R1,
因电源的电压不变,所以1=14V+4.2A×R1,
解得:R8=20Ω,故B正确;
电源的电压:U=I1R1=7.9A×20Ω=18V,故C错误,
电路的最大功率:P大=UI1=18V×8.9A=16.2W,故D错误;
(2)当电流表的示数是3.6A时,电路中的总电阻:R==,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,R2接入电路的阻值:R2=R﹣R4=30Ω﹣20Ω=10Ω,故A错误。
故选:B。
二、填空与作图题(本大题共8小题,计22分)
11.(3分)有一种环保驱蚊用品——电热液体蚊香器。蚊香器通电后其内部的发热部件对驱蚊液加热,过一会儿,房间里弥漫着驱蚊液的清香 电 能转化为 内 能。
【解答】解:蚊香器工作时消耗了电能,得到了内能。
故答案为:电;内。
12.(3分)如图所示,充电宝同时给两部手机充电过程中,两部手机的连接方式是 并 联的,此时手机电池相当于简单电路中的 用电器 ,充电宝的塑料外壳属于 绝缘体 (选填“导体”“绝缘体”或“半导体”)。
【解答】解:两部手机在充电的过程中,互不影响;
在电池充电的过程中,消耗电能,手机相当于电路中的用电器;
充电宝的塑料外壳不容易导电,是绝缘体。
故答案为:并;用电器。
13.(2分)如图甲是亮度可调台灯,电位器是调节其亮度的装置。电位器实际是滑动变阻器,如图乙是电位器的结构示意图,如果想要顺时针旋转旋钮时,灯的亮度变亮 b和c (选填“a和b”“b和c”或“a和c”)两接线柱接入电路,这是通过改变电阻丝接入电路中的 长度 来改变电阻。
【解答】解:
灯泡亮度变亮时,说明电路中的电流变大可知,电路的总电阻应变小,由图可知,顺时针旋转旋钮时,其阻值变小,灯泡变亮。
故答案为:b和c;长度。
14.(3分)用试电笔辨别火线与零线时,在图中正确的握笔方法是 甲 (选填“甲”或“乙”)。如图丙所示,当所有开关闭合后,输电线因电流过大而燃烧起来 总功率过大 (选填“总功率过大”或“发生短路”)。新建楼房的供电线路为避免这种情况,应安装 空气开关 (选填“空气开关”或“漏电保护器”)。
【解答】解:(1)在使用试电笔时,手应接触笔尾的金属体,用笔尖接触导线,则说明接触的是火线,说明接触的是零线;
家庭电流中电流过大总共有2个原因:短路和总功率过大,图中用电器总功率等于各个用电器功率之和,总功率越大,电流会非常大;
对于空气开关是保护电路的,即当电路中电流过大时,对电路或用电器有保护的作用,即当电路中漏电时,对人起到保护的作用,应安装空气开关。
故答案为:甲;总功率过大。
15.(4分)如图所示,用力将活塞迅速下压,玻璃筒内硝化棉燃烧起来 内 能,这一能量转化过程与四冲程汽油机的 压缩 冲程相同。某汽油机工作一段时间后,油箱里的汽油没有发生变化的是 ②③④ (选填序号:①质量;②密度;③比热容;④热值);完全燃烧0.5kg的汽油,放出的热量是 2.3×107 J(已知汽油的热值为4.6×107J/kg)。
【解答】解:用力将活塞迅速下压,玻璃筒内硝化棉燃烧起来,这一特点与汽油机的压缩冲程相同。
某汽油机工作一段时间后,由于一部分柴油燃烧;密度、热值都是物质是一种特性,所以密度、热值的大小不变;
完全燃烧0.5kg的汽油,放出的热量是:Q=mq=4.5kg×4.7×107J/kg=2.4×107J。
故答案为:内;压缩;2.7×107。
16.(3分)如图所示,电源电压不变,灯泡L标有“6V 6W”字样。闭合开关S1,灯泡L正常发光,此时灯泡L的电阻为 6 Ω;再闭合开关S2,前后两次电流表的示数之比为2:3,则电阻R的阻值为 12 Ω,电阻R在10s内产生的热量为 30 J。
【解答】解:(1)由P=可知L===3Ω;
(2)灯泡与电阻并联接在电源两端,闭合开关S1时,灯L正常发光L=6V,
由P=UI可知,灯泡正常发光时的电流:IL===1A,
闭合开关S7时,只有灯L接入电路,IA=IL=1A,
闭合开关S2时,灯泡L与电阻R并联接入电路A′,
由前后两次电流表的示数之比为6:3可知,=,
所以干路电流:IA′=IA=×1A=8.5A,
根据并联电路的电流特点可知,通过电阻R的电流:IR=IA′﹣IL=1.7A﹣1A=0.3A,
根据并联电路的电压规律可知,灯泡L与电阻R两端电压相等,即UR=6V;
由I=可知==12Ω;
(3)电阻R10s内产生的热量:Q=IR2Rt=(3.5A)2×12Ω×10s=30J。
故答案为:6;12。
17.(2分)根据如图所示的实物连接图,请在虚线框内画出对应的电路图。
【解答】解:由实物图知,两灯并联1在干路上,控制整个电路2控制灯泡L5,电路图如图所示:
18.(2分)如图所示,两灯泡的额定电压均为220V。要求开关只控制灯泡,灯泡能正常发光
【解答】解:家庭电路电压为220V,两灯泡的额定电压均为220V,则两灯应并联,S接在干路上,开关接在火线与电灯之间;
三孔插座不受开关S控制,按“左零右火上接地”的原则连入电路中
三、实验与探究题(本大题共4小题,计22分)
19.(4分)按要求完成填空。
(1)如图甲,将两个底面干净、平整的铅块紧压在一起,下面吊一个钩码也不会将铅块拉开 引力 。
(2)如图乙,用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近小纸屑,会吸引小纸屑 带电体可以吸引轻小物体 。
(3)如图丙,某同学用该装置探究“影响导体电阻大小的因素”,电阻线①和②的长度相同、粗细不同 电流表的示数 比较电阻的大小,探究电阻的大小是否跟导线的横截面积有关应选择电阻线 ①② 。
【解答】解:(1)如图甲,将两个底面干净,下面吊一个钩码也不会将铅块拉开。
(2)如图乙,用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近小纸屑,这说明:带电体可以吸引轻小物体。
(3)如图丙,某同学用该装置探究“影响导体电阻大小的因素”、粗细不同、长度不同,探究电阻的大小是否跟导线的横截面积有关应选择电阻线的材料和长度相同,所以应该选择电阻线①和②。
故答案为:(1)引力;(2)带电体可以吸引轻小物体。
20.(4分)同学们在“探究串联电路电压的规律”的实验中,设计了如图甲所示的电路。
(1)连接电路时,开关必须 断开 。
(2)闭合开关,发现电压表指针的偏转情况如图乙所示,原因是: 电压表正负接线柱接反了 。
(3)排除故障后,多次实验,同学们得到下表所示的实验数据,电压表测量AC间的电压时,电压表的示数如图丙所示 6 V。
实验次数
UAB/V
UBC/V
UAC/V
第一次
0.8
2.2
3.0
第二次
1.4
2.6
4.0
第三次
2.5
3.5
(4)分析表格中的数据,得出结论: 串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和 。
【解答】解:(1)为保护电路,连接电路时;
(2)闭合开关,发现电压表指针的偏转情况如图乙所示,原因是:电压表正负接线柱接反了;
(3)在第3次实验中,电压表测量AC间的电压,分度值为0.6V;
(4)分析表格中的数据有:
0.8V+3.2V=3.7V;
1.4V+2.6V=4.3V;
2.5V+8.5V=6.2V;
故得出结论,串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和。
故答案为:(1)断开;(2)电压表正负接线柱接反了;(4)串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和。
21.(7分)用如图所示装置探究两种液体的吸热能力。
液体
种类
质量(g)
初始温度(℃)
加热时间(min)
最终温度(℃)
液体甲
150
20
3
45
液体乙
150
20
3
62
(1)实验中,选用的两根电阻丝的阻值应 相同 (选填“相同”或“不同”),实验中两瓶中应装入 质量 (选填“质量”或“体积”)相等的甲、乙两种液体。
(2)实验中用 加热时间 (选填“加热时间长短”或“温度计示数的变化”)间接反映液体吸收热量的多少。
(3)如表是实验过程中收集的数据,分析表格数据可得实验结论是: 液体甲的吸热能力强 。
(4)实验中,将两根电阻丝串联,是因为电流通过导体产生的热量,还与 电流大小 、 通电时间 有关。
【解答】解:(1)探究两种液体的吸热能力时,需要控制热源相同,所以实验中需要选用阻值相同的两根电阻丝;
“探究不同物质吸热的情况”时,应控制物质的质量保持不变、乙两种液体;
(2)用相同的电加热器对液体加热,在相等时间内液体吸收的热量相等,液体吸收的热量越多;
(3)由表中实验数据可知,相同质量的液体加热相同的时间,液体甲升高的温度低,甲液体的比热容大;
(4)电流产生的热量跟电流大小、电阻大小。
故答案为:(1)相同;质量;(3)液体甲的吸热能力强;通电时间。
22.(7分)在“测量未知电阻R的阻值”实验中,小明设计的实验电路如图甲所示,电源电压恒为3V。
(1)该实验的原理是 R= 。
(2)请用笔画线代替导线将如图甲所示的实物电路连接完整,要求滑片P向左移动时,电流表的示数变大
(3)闭合开关S后,发现电压表和电流表指针均有较小的示数,在移动滑片P的过程中,则故障可能是: 将滑动变阻器下方的两个接线柱接入了电路 。
(4)排除故障后闭合开关S,小明改变电阻R两端的电压,进行了多次实验,则定值电阻R的阻值为 5 Ω;本实验多次测量的目的是: 减小实验的误差 。
实验次数
1
2
3
4
电压U/V
1.0
1.5
2.0
2.5
电流I/A
0.20
0.30
0.38
0.50
(5)若实验中只有一个电压表和一个已知电阻R0,小明设计了如图乙所示的电路,同样可以测量未知电阻Rx,请在空格内将实验步骤补充完整。
①闭合S、断开S1,读出电压表示数为U1;
② 闭合开关S、S1 ,读出电压表示数为U2;
③请写出用测量值U1、U2及R0来表示Rx的表达式:Rx= 。
【解答】解:(1)伏安法测电阻的原理是R=;
(2)滑片P向左端滑动时,滑动变阻器接入电路中的电阻变大,如下图所示:
(3)闭合开关S后,发现电压表和电流表指针均有较小示数,根据欧姆定律可知;在移动滑片P的过程中,这说明移动滑片时滑动变阻器接入电路的电阻不变;
(4)由R的U−I图像可知,当U=2.0V时电流为6.2A,
则根据I=可得:R==;该实验中为了减小误差;
(4)实验步骤:
①闭合S、断开S1,读出电压表示数为U5;
②闭合开关S、S1,读出电压表示数为U2;
③在步骤②中,闭合开关S、S5,电路为Rx的简单电路,电压表测电源两端的电压为U2;
在步骤①中,闭合开关S1,R6、Rx串联,电压表测待测电阻Rx两端的电压为U1;
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,R0两端的电压为:
U5=U源﹣Ux=U2﹣U1,
因串联电路中各处的电流相等,所以:
I==,即:=,
解得:Rx=。
故答案为:(1)R=;(2)见解析图;(4)5;(5)②闭合开关S、S1;③。
四、综合题(本大题共2小题,计16分)
23.(7分)如图所示的是小明同学家用的某品牌燃气热水器,出水量为10L/min,效率为80%,需要把初温为5℃的水加热到45℃,某次小明洗一次澡用水20L3kg/m3,水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),燃气的热值为6×107J/m3。求:
(1)小明洗一次澡所用的水吸收的热量是多少?
(2)小明洗一次澡需要消耗多少m3燃气?(假设燃气完全燃烧)
【解答】解:(1)由ρ=得,洗一次澡用水的质量为:
m=ρV=1.0×106kg/m3×20×10﹣3m4=20kg;
水吸收的热量为:
Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg•℃)×20kg×(45℃﹣5℃)=3.36×104J;
(2)根据η=可得燃气完全燃烧放出的热量为:
Q放===4.7×106J,
由Q放=qV可得需要消耗燃气的体积为:V===2.07m3。
答:(1)水吸收的热量为3.36×104J;
(2)需要消耗0.07m3的燃气。
24.(9分)如图甲所示是电压力锅,乙是其内部电路的简化图,由温控开关(电阻不计),先要按下温控开关按钮:到达设定温度后,按钮会自动弹起1和R2的阻值不随温度变化,其中R1的阻值为44Ω,说明书中的主要信息如表所示.求:
额定电压
220V
额定加热功率
1100W
额定保温功率
100W
频率
50Hz
容积
5L
(1)按下温控开关,电压力锅处于 加热 (选填“加热”或“保温”)状态;利用电压力锅煮饭过程中,米饭的内能是通过 热传递 的方式增大的。
(2)R2的阻值。
(3)某次使用电压力锅时,10min的加热工作时间内,电路中标有“2000r/kW•h”字样的电能表转盘转了100转
【解答】解:(1)当温控开关闭合,电路中只有R1工作,此时电路为加热电路;
利用电压力锅煮饭过程中,米饭的内能是通过热传递的方式增大的。
(2)根据表格信息可知,电路额定保温功率为100W,电路中R1和R4串联,此时电路为保温电路,
根据P=可得:此时电路的总电阻R总===484Ω,
由于串联电路中总电阻等于各用电器电阻之和,
所以R2=R总﹣R1=484Ω﹣44Ω=440Ω;
(3)电路中电能表标有“2000r/(kW•h)”字样,说明每消耗5kW•h电能转盘要转动2000rkW•hkW•h=,
工作时间t=10min=h,
则功率P'===5.3kW=300W<1100W,
说明没有正常工作。
答:(1)加热;热传递;
(2)电阻R2的阻值为440Ω;
(3)此时电压力锅不是正常工作。
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