山东省威海市文登区2022-2023学年九年级上学期期末物理试题(五四学制)(含答案)
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2022-2023学年山东省威海市文登区九年级(上)期末物理试卷(五四学制)
一.选择题(本题共12小题,1-10小题为单项选择题,每小题2分;11-12小题为多项选择题,每小题全部选对的得3分,选对但选不全的得2分,选错或不选的得0分,共26分)
1.(2分)下列数据最符合实际的是( )
A.人体安全电压是不高于220V
B.家中壁挂空调制冷时的功率约为1000W
C.节能灯正常工作1h耗电约为1kW•h
D.内燃机的热机效率能达到80%
2.(2分)以下几个选项中,说法正确的是( )
A.电子的发现说明原子是可分的,电子带的负电荷数与质子带的正电荷数相等时,物体对外不显电性
B.扫地时尘土飞扬说明分子在永不停息地做无规则运动
C.毛皮与橡胶棒摩擦后能够吸引轻小物体是摩擦创造了电荷
D.把10毫升酒精和10毫升水混合在一起,体积等于20毫升
3.(2分)如图是内燃机某冲程的工作示意图,下面四个事例中能量转化与之相同的是( )
A.瓶塞冲出 B.搓手取暖
C.压缩气体 D.钻木取火
4.(2分)下列关于热现象的说法中,正确的是( )
A.温度高的物体内能多,温度低的物体内能少
B.物体从外界吸收热量温度升高,其内能一定增大
C.水可作为汽车发动机的冷却剂,是因为水的比热容较小
D.煤的热值比干木柴的大,煤燃烧时放出的热量比干木柴燃烧时放出的热量多
5.(2分)如图所示电路图中,与实物电路对应的是( )
A. B.
C. D.
6.(2分)我国电力供电系统全球领先,为国家经济建设和人民生活提供了强有力的保障,但使用不当也会给我们带来危害。下列说法符合安全用电原则的是( )
A.为了使用方便可以去掉三脚插头中较长的插脚
B.使用试电笔时用手指抵住其笔尖的金属体
C.控制用电器的开关应接在该用电器与零线之间
D.外壳为金属的用电器,使用时金属外壳应接地
7.(2分)如图所示,热熔法连接PPR管时,用热熔器加热粗管端口内层和细管端口外层,然后把细管推进粗管,冷却后两根管子就连接在一起很难被拉开了,这个现象说明( )
A.分子是由原子构成的 B.分子是运动的
C.分子间存在引力 D.分子间存在斥力
8.(2分)如图所示,电源电压不变,闭合开关S,当滑动变阻器滑片P向右移动时( )
A.电流表A1示数变小,电压表V示数变小
B.电流表A2示数变大,电压表V示数变大
C.电压表V示数与电流表A1示数比值不变
D.电压表V示数与电流表A2示数比值不变
9.(2分)如图所示电路,闭合开关S,灯泡L不亮且电流表和电压表均无示数,用电压表检测电路,当电压表分别接a、b两点和b、d两点时,电压表均无示数,接c、d两点时电压表有示数,则可判定( )
A.变阻器短路 B.灯泡短路 C.开关断路 D.电流表断路
10.(2分)两白炽灯L1上标着“220V 100W”,L2上标着“220V 40W”现把它们串联后接入220伏的电路,不考虑灯丝的电阻受温度的影响,下列说法正确的是( )
A.L1的功率小于25W
B.L1、L2的总功率小于100W大于40W
C.L2的功率小于L1的功率
D.L1、L2功率之比是5:2
(多选)11.(3分)如图所示的电路,电源电压不变,灯L标有“6V,6W”字样,不考虑灯丝电
阻的变化。当甲、乙都是电流表,S1闭合、S2断开,此时I甲=1A,当甲、乙都是电压表,S1、S2都闭合,此时U乙=2.4V,电路消耗的总功率为P,则( )
A.电阻R的阻值为18Ω
B.电路的总功率P为2.4W
C.当甲、乙都是电压表,S1、S2都闭合时,灯L的实际功率为0.96W
D.当甲、乙都是电流表,S1闭合、S2断开时,两表示数之比I甲:I乙=2:3
(多选)12.(3分)如图是小敏设计的汽车尾气中CO排放量的检测电路。当CO浓度高于某一设定值时,电铃发声报警。图中气敏电阻R1阻值随CO浓度的增大而减小。下列说法正确的是( )
A.电铃应接在A和C之间
B.当CO浓度升高,电磁铁磁性减弱
C.用久后,电源电压U会减小,报警时CO最小浓度比设定值高
D.为使该检测电路在CO浓度更低时报警,可将R2的滑片向上移
二.填空题(共8小题,每小题2分,共16分)
13.(2分)家庭电路中的电风扇、洗衣机、电视机等用电器使用的插座与电灯之间的连接方式是 联,开关与电灯之间的连接方式是 联。
14.(2分)国庆节小名一家驾车到峰山公园游玩,刹车时不计刹车片质量的损耗,刹车片的内能 (选填“增大”“不变”或“减小”),这是通过 改变了刹车片内能。
15.(2分)一个成年人参加一次长跑,身体消耗的能量为6.6×106J,这些能量相当于完全燃烧0.55kg的干木柴才能得到,则干木柴的热值为 J/kg;干木柴用掉一半后,剩余干木柴的热值将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
16.(2分)如图甲所示电路中,当闭合开关后,两个电压表的指针均为如图乙所示,则电阻R1和R2两端的电压分别为 V和 V。
17.(2分)如图电路中,若使L1和L2串联,应闭合开关 ;若使L1和L2并联,应闭合开关 。
18.(2分)甲灯标有“36V 7.2W”,乙灯标有“12V 1.2W“,将他们串联后接在电源上,其中一个灯泡能正常发光,正常发光的灯泡是 ,另一盏灯的实际功率是 (灯泡电阻不随温度变化而变化)。
19.(2分)灯泡L的额定电压为6V,小星通过实验测得其电流随电压变化的曲线如图,由图可知当小灯泡L正常发光时,通过其灯丝的电流是 A;通过调节滑动变阻器,使小灯泡两端的电压为3V,则此时小灯泡消耗的实际功率为 W。
20.(2分)如图电能表读数为 kW•h;某次测得该电能表在10min内转了60转,则该电能表后面的电路中用电器的总功率为 kW。
三.作图题(本题共2小题,21题2分,22题2分.共4分)
21.(2分)设计一个自动防盗报警电路。要求:如图所示,晚间房门被打开,细导线AB被扯断,灯亮且电铃响自动报警;晚间房门未被打开,细导线AB完好,灯亮但电铃不响不报警。
22.(2分)将如图所示电水壶的3条接线按照安全用电的原则对应连接到插头上。
四.实验探究题(本题共3小题,23题4分,24题7分,25题7分,共18分)
23.(4分)在“探究串联电路的电压关系”的实验中:
(1)为了使探究得出的结论具有普遍意义,L1和L2应该选择 (选填“相同”或“不同”)规格的小灯泡。
(2)根据如图连接好电路,闭合开关,发现L1、L2均不发光,电压表有示数且大小接近电源电压,则电路中出现的故障可能是L1 (选填“短路”或“断路”)。
(3)测出L1两端的电压后,断开开关,小明准备拆下电压表,改接在B、C之间。小聪认为这样操作太麻烦,只需将与A点相连的导线改接到C点即可,你赞同小聪的做法吗?说出你的原因是 。
(4)正确实验后,分析多组数据,得出的结论是 。
24.(7分)如图甲所示是“比较不同物质吸热的情况”的实验装置,小华将色拉油和水分别装在相同的烧杯中,用酒精灯加热并不断搅拌,每隔0.5min测量一次温度,数据记录在表中。
加热时间/min
温度/℃
0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
色拉油
20.0
20.3
20.7
21.5
23.0
25.0
27.0
29.0
31.0
水
20.0
20.2
20.5
21.0
22.0
23.0
24.0
25.0
26.0
(1)为方便比较不同物质吸热的情况,分别装入烧杯的色拉油和水的 和初温相等。
(2)选用相同的酒精灯,是为了使单位时间内色拉油和水 相同。不断搅拌的目的是使色拉油和水 。
(3)图乙中已经画出色拉油温度随时间变化的图像,开始部分并不是直线,导致此现象的原因是除色拉油外还有 吸收热量,为尽量减小这种影响,写出一种改进方法: 。
(4)根据上表实验数据可知,当色拉油和水升高相同温度时, 需要的时间短, 需要吸收的热量更多。
25.(7分)探究导体中电流跟电阻的关系时,选用以下器材:电源(电压保持3V不变)、电流表、电压表、滑动变阻器(20Ω、1A)、开关各一个,定值电阻4个(5Ω、10Ω、20Ω、50Ω各一个),导线若干。
(1)实验中所用电压表在未接入电路时,指针如图乙所示,在使用它测量前应进行的操作是 ;
(2)请用笔画线代替导线将图甲的实物电路连接完整。
(3)小明连好电路闭合开关后,发现小灯泡发光较暗,无论如何移动滑动变阻器滑片P,小灯泡亮度都不变,则原因可能是 ;
(4)排除故障后,小明在实验过程中,先将5Ω的电阻接入电路,移动滑动变阻器的滑片使电压表的示数为2V,并记下电流值。接着断开开关,将5Ω电阻更换10Ω电阻,他下一步的操作应该是:闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,直至电压表的示数为 V,并记下此时电流表的示数;再改接20Ω的电阻,重复上述步骤。记录实验数据。
(5)实验结束后,小红想在保持该电压不变的情况下,更换50Ω的定值电阻继续进行此实验,你帮小红分析一下,她的这种想法是否可以?为什么? 。
五.综合计算题(本题共3小题,26题8分,27题9分,28题9分,共26分。要求写出必要的文字说明。单位,重要的公式及主要的运算过程,只写出结果的不能得分)
26.(8分)已知天然气的热值为3.8×107J/m3,水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)。求:
(1)完全燃烧1.4×10﹣2m3天然气放出多少热量?
(2)若某天然气灶的效率为60%,则这些天然气可将质量为3.8kg,初温为25℃的水加热到多少℃?(当地的大气压强为1标准大气压)
27.(9分)如图所示的电路中,电源电压和灯L的电阻均保持不变,灯L标有“6V,6W”字样。当R的滑片P位于左端点a,闭合S1、断开S2时,灯L两端的实际电压为额定电压的一半;当R的滑片P位于右端点b,闭合开关S1、S2时,电流表的示数为2A。求:
(1)滑动变阻器R的最大电阻是多少?
(2)电源的电压是多少?
(3)当R的滑片P位于左端点a,闭合S1、断开S2时,滑动变阻器消耗的电功率是多少?
28.(9分)如图甲为新型电饭锅,它能智能化地控制食物在不同时间段的温度,以得到最佳的营养和口感。小明了解到电饭锅的简化电路如图乙所示,R1和R2均为电热丝,S1和S2为温控开关,其中S2有A、B两个触点,可实现“高温”“中温”和“低温”三挡的转换。当S1闭合,S2连接触点A时,处于高温挡,高温挡功率为1100W。已知R1=55Ω。求:
(1)电阻R2的阻值;
(2)当S1断开,S2连接触点B时,处于低温挡,求此时电路的总功率;
(3)如图丙是在一次煮饭过程中电饭锅功率与时间的关系图像,求本次煮饭过程中电饭锅在中温挡产生的热量。
2022-2023学年山东省威海市文登区九年级(上)期末物理试卷(五四学制)
参考答案与试题解析
一.选择题(本题共12小题,1-10小题为单项选择题,每小题2分;11-12小题为多项选择题,每小题全部选对的得3分,选对但选不全的得2分,选错或不选的得0分,共26分)
1.【解答】解:A、人体的安全电压是不高于36V,故A错误;
B、家中壁挂空调制冷时的功率约为1000W,故B正确;
C、节能灯的电功率约10W=0.01kW,正常工作1h耗电W=Pt=0.01kW×1h=0.01kW•h,故C错误;
D、内燃机的热机效率约30%~45%,故D错误。
故选:B。
2.【解答】解:A、汤姆生发现了电子,从而说明了原子是可以再分的,电子带的负电荷数与质子带的正电荷数相等时,物体对外不显电性。故A正确;
B、尘土飞扬是固体小颗粒的运动,不是分子的运动。故B错误;
C、毛皮与橡胶棒摩擦后能够吸引轻小物体是摩擦起电现象,是电荷的转移;故C错误;
D、把10毫升酒精和10毫升水混合在一起,由于分子之间有间隙,总体积小于20毫升。故D错误。
故选:A。
3.【解答】解:
根据图示可知,两个气门都关闭,活塞下行,因此该冲程为做功冲程,将内能转化为机械能;
A、酒精燃烧时化学能转化为内能,试管口塞子喷出是内能转化为机械能,故A符合题意;
B、冬天,搓手取暖是克服摩擦力做功,把机械能转化为内能,内能增加,故B不符合题意;
C、用力将活塞压下,活塞对筒内空气做功,筒内空气的内能增大、温度升高,达到了棉花的着火点,棉花就会燃烧,此过程中机械能转化为内能,故C不符合题意;
D、钻木取火过程中,克服摩擦力做功,机械能转化为内能,内能增加,故D不符合题意。
故选:A。
4.【解答】解:A、内能与物体的温度、质量都有关系,温度高的物体内能不一定多,温度低的物体内能也不一定少,故A错误;
B、物体从外界吸收热量温度升高时,其内能一定增大,故B正确;
C、水可作为汽车发动机的冷却剂,是因为水的比热容较大,与其它物质相比,同等情况下可以吸收更多的热量,故C错误;
D、煤的热值比干木柴的大,不一定煤燃烧时放出的热量比干木柴燃烧时放出的热量多,因为放热多少还要看燃烧程度和它们的质量,故D错误。
故选:B。
5.【解答】解:由实物图可知,灯泡与电动机并联,一个开关控制干路,一个开关控制电动机支路。
A、由实物图可知,灯泡与电动机并联,一个开关控制干路,一个开关控制电动机支路。与实物图相符;
B、一个开关控制干路,一个开关控制灯泡支路,与实物图不相符。
C、两个开关都在干路上同时控制灯泡和电铃,与实物图不相符。
D、两开关分别控制两支路,与实物图不相符。
故选:A。
6.【解答】解:
AD、若去掉三脚插头中较长的插脚,有金属外壳的用电器实际使用的是二脚插头,用电器的金属外壳没接地,一旦漏电,人接触到金属外壳时,很可能发生触电,故A不符合安全用电原则、D符合安全用电原则;
B、使用试电笔时手指要接触笔尾金属体,笔尖金属体接触导线,手指若抵住其笔尖的金属体,容易发生触电事故,故B不符合安全用电原则;
C、为了安全,控制用电器的开关都应该连接在火线和用电器之间,故C不符合安全用电原则;
故选:D。
7.【解答】解:把加热后的细管推进粗管,减小了PPR管分子间的距离,分子间存在较大的引力,使两根管子很难被拉开了,故ABD错误,C正确。
故选C。
8.【解答】解:由图知,滑动变阻器R2与电阻R1并联,电流表A1测量电阻R1的电流,电流表A2测量电路总电流,电压表测电源的电压;
A、并联电路各支路两端的电压等于电源电压,当滑动变阻器滑片P向右移动时,其电阻变大,但电压表的示数不变;由于定值电阻的阻值和两端电压不变,所以A1的示数不变,A错误;
B、滑片向右滑动,变阻器的阻值变大,这条支路的电流变小,通过定值电阻的电流不变,则通过干路中的电流变小,B错误;
C、电压表与电流表A1的比值是定值电阻的阻值,其阻值不变,所以电压表与A1的示数比值不变,C正确;
D、电压表的示数不变,由B分析知,A2的示数变小,所以电压表与A2的比值变大,D错误。
故选:C。
9.【解答】解:A、如果变阻器短路,灯泡发光,电流表有示数,故A不符合题意;
B、如果灯泡短路不能发光,电流表有示数,故B不符合题意;
C、如果开关断路,电压表接a、b两点和b、d两点时,均无示数,接c、d两点时有示数,故C符合题意;
D、如果电流表断路,电压表接c、d两点时无示数,故D不符合题意。
故选:C。
10.【解答】解:由两白炽灯的铭牌可知,两白炽灯的额定电压相等,L1的额定功率大于L2,
由P=UI=的变形式R=可知,L1的电阻小于L2;
两白炽灯串联后接入220伏的电路时,
A.因串联电路中各处的电流相等,且L1的电阻小于L2,
所以,由U=IR可知,灯L1两端的电压小于L2两端的电压,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,L1两端的电压小于U1额,
由P=UI=可知,L1的实际功率小于P1额=×100W=25W,故A正确;
B.因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,电路的总电阻大于L2的电阻,
由P=UI=可知,电路的总功率P<P2额=40W,故B错误;
CD.因通过两白炽灯的电流相等,且灯L1两端的电压小于L2两端的电压,
所以,由P=UI可知,且灯L2的实际功率大于L1的实际功率,且L1、L2功率之比不可能是5:2,故CD错误。
故选:A。
11.【解答】解:(1)由P=UI可得,灯泡正常工作时的电流:
I额===1A,
由P=可得,灯泡的电阻:
RL===6Ω;
当甲、乙都是电流表,S1闭合、S2断开时,R与L并联,乙测干路电流,甲测灯泡L的电流;
因I甲=1A=I额,所以灯泡正常工作,由并联电路的电压特点可知,电源电压U=U额=6V;
当甲、乙都是电压表,S1、S2都闭合,R与L串联接在电路中,甲电压表测总电压U,乙测L两端电压,且UL=U乙=2.4V,
根据串联电路电流的特点可得,电路中的电流:
IR=IL===0.4A,
由串联电路电压特点可知,电阻R两端的电压:
UR=U﹣UL=6V﹣2.4V=3.6V,
由欧姆定律得,电阻R的阻值:
R===9Ω,故A错误;
电路的总功率:P=UIR=6V×0.4A=2.4W,故B正确;
灯泡的实际功率:PL=ULIL=2.4V×0.4A=0.96W,故C正确;
(2)当甲、乙都是电流表,S1闭合、S2断开时,R与L并联,乙测干路电流,甲测灯泡L的电流;
由I=可得,通过R的电流:
IR′===A,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以电流表乙的示数:
I乙=I甲+IR′=1A+A=A,
则有:I甲:I乙=1A:A=3:5,故D错误。
故选:BC。
12.【解答】解:AB、图中气敏电阻R1阻值随CO浓度的增大而减小,由欧姆定律,控制电路的电流增大,电磁铁磁性增强,衔铁被吸下,因CO浓度高于某一设定值时,电铃发声报警,故电铃应接在B、D之间,故AB错误;
C、用久后,电源电压U1会减小,由欧姆定律,只有当R1阻值变小时,控制电路才能达到衔铁被吸下的最小电流,即报警时CO最小浓度比设定值高,故C正确;
D、在CO浓度越低时气敏电阻R1阻值越大,因控制电路中衔铁被吸下的最小电流不变,由欧姆定律和电阻的串联可得I=,即减小变阻器的电阻,故将R2的滑片向上移,故D正确。
故选:CD。
二.填空题(共8小题,每小题2分,共16分)
13.【解答】解:(1)家庭电路的电压是220V,用电器额定电压是220V,只有用电器并联在电路中才能正常工作。
(2)开关和电灯之间是串联的,如果并联,开关闭合后将会造成电路短路。
故答案为:并;串。
14.【解答】解:
汽车在刹车过程中,车轮与刹车片摩擦,机械能转化为内能,机械能减小,内能增加,温度升高,这是通过做功的方式改变其内能的。
故答案为:增大;做功。
15.【解答】解:由Q放=mq可知,干木柴的热值:q===1.2×107J/kg;
燃料的热值是燃料本身的特性,只与燃料的种类有关,与燃料的质量无关,所以干木柴用掉一半后,剩余干木柴的热值不变。
故答案为:1.2×107;不变。
16.【解答】解:由电路图可知,R1与R2串联,电压表V1测电源两端的电压,电压表V2测R2两端的电压,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,且两个电压表的指针位置相同,
所以,电压表V1的量程为0~15V,分度值为0.5V,则电源电压U=6V,
电压表V2的量程为0~3V,分度值为0.1V,则R2两端的电压U2=1.2V,
所以,R1两端的电压U1=U﹣U2=6V﹣1.2V=4.8V。
故答案为:4.8;1.2。
17.【解答】解:如图电路中,若使L1和L2串联,则电流的路径只有一条,电流要分别经过L1和L2,应闭合开关S2;
若使L1和L2并联,则电流的路径有两条,两条电流分别经过两个灯泡,应闭合开关S1、S3。
故答案为:S2;S1、S3。
18.【解答】解:根据P=UI可得,两灯泡的额定电流分别为:
I甲===0.2A,I乙===0.1A,
∵串联电路中各处的电流相等,
∴两灯泡串联时,电路中的最大电流I=I乙=0.1A,即乙灯泡正常发光,
∵I=,
∴甲灯泡的电阻:
R甲===180Ω,
此时甲灯泡的实际功率:
P甲′=I2R甲=(0.1A)2×180Ω=1.8W。
故答案为:乙灯;1.8W。
19.【解答】解:(1)灯泡正常发光时的电压为6V,由图象可知通过灯丝的电流为0.6A;
(2)当灯泡两端的电压U=3V时,通过灯泡的电流I=0.5A,
则此时灯泡消耗的电功率P=UI=3V×0.5A=1.5W。
故答案为:0.6;1.5。
20.【解答】解:(1)读图可知,电能表的读数为272.2kW•h;
(2)由电能表的参数可知,电能表每转1r,电路中消耗kW•h的电能,
电能表转60r,电路中消耗电能为:W=60×kW•h=kW•h。
t=10min=h,
所以用电器的功率为:P===0.5kW。
故答案为:272.2; 0.5。
三.作图题(本题共2小题,21题2分,22题2分.共4分)
21.【解答】解:从电源正极依次串联灯泡、AB以及开关回到电源负极,然后将电铃并联在AB两端,如图所示:
。
22.【解答】解:将有开关和保险丝的一端与火线相连,外壳与地线相连,中间一根与零线相连,如图所示:
四.实验探究题(本题共3小题,23题4分,24题7分,25题7分,共18分)
23.【解答】解:(1)为了使探究得出的结论具有普遍意义,应该选取规格不相同的小灯泡进行实验;
(2)若L1短路,电压表示数为0,电路为通路,L2发光,不符合题意;
若L1断路,闭合开关S后,灯L1、L2均不发光,电压表与灯L2串联在电路中,电压表测电源电压,电压表有示数,符合题意,故电路中出现的故障可能是L1发生了断路;
(3)因已测量出L1的电压,故与A点相连的为电压表的负接线柱,与B点相连的为电压表的正接线柱;在测L2两端的电压时,如果电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并改接到C接点上,则电流从电压表负接线柱流入了,即电压表的正负接线柱接反了,故小聪的做法是错误的。
(4)串联电路中,电源电压等于各个用电器两端的电压之和。
故答案为:(1)不相同;(2)断路;(3)不赞同,电压表的正负接线柱接反了;(4)串联电路中,电源电压等于各个用电器两端的电压之和。
24.【解答】解:(1)为方便比较不同物质吸热的情况,根据比较吸热能力的方法,要控制不同物质的质量相同,故分别装入烧杯的色拉油和水的质量和初温相等。
(2)根据转换法,选用相同的酒精灯,是为了使单位时间内色拉油和水吸热的热量相同。不断搅拌的目的是使色拉油和水受热均匀。
(3)加热过程中,石棉网和烧杯会吸收热量,所以开始部分不是直线;为了减少这种影响,可以将装置先预热或者加热一会儿后再计时。
(4)根据上表实验数据可知,当色拉油和水加热相同的时间,水升温慢,若使色拉油和水升高相同温度,故色拉油需要的时间短,水加热时间长;由转换法,水需要吸收的热量更多。
故答案为:(1)质量;(2)吸收的热量;受热均匀;(3)烧杯(或石棉网);将装置先预热或者加热一会儿后再计时;(4)色拉油;水。
25.【解答】解:(1)使用电压表之前,发现电压表的指针偏向零刻度的左边,说明电压表没有调零,此时应对电压表进行调零;
(2)据电路图连接实物图,滑动变阻器要“一上一下”接入电路,电压表应选择小量程,且导线不能交叉,如图:;
(3)发现发现小灯泡发光较暗,无论如何移动滑动变阻器滑片P,小灯泡亮度都不变,说明电路中电阻较大且不变,所以原因可能为滑动变阻器都接下面两个接线柱;
(4)实验过程中应保持定值电阻两端电压为2V不变,换用定值电阻后,调节滑动变阻器的滑片,直至电压表的示数再次变为2V,再记录实验数据;
(5)根据串联电路分压规律,滑动变阻器阻值最大为20Ω时,能分走最多电压,定值电阻两端电压最小;若定值电阻取50Ω,滑动变阻器取最大阻值20Ω,定值电阻两端电压最小,根据欧姆定律U定=IR定=R定=×50Ω≈2.1V>2V,所以不能完成实验。
故答案为:(1)电压表调零;
(2);
(3)滑动变阻器都接下面两个接线柱;
(4)2;
(5)不可以;该定值电阻两端电压不能下降到2V。
五.综合计算题(本题共3小题,26题8分,27题9分,28题9分,共26分。要求写出必要的文字说明。单位,重要的公式及主要的运算过程,只写出结果的不能得分)
26.【解答】解:
(1)完全燃烧1.4×10﹣2m3天然气放出的热量:
Q放=Vq=1.4×10﹣2m3×3.8×107J/m3=5.32×105J;
(2)由η=可得,水吸收的热量:
Q吸=ηQ放=60%×5.32×105J=3.192×105J;
由Q吸=cmΔt可得,水升高的温度:
Δt===20℃,
则水的末温度为:t=t0+Δt=25℃+20℃=45℃。
答:(1)天然气放出的热量为5.32×105J;
(2)这些天然气可将初温为25℃的水加热到45℃。
27.【解答】解:(1)(2)当R的滑片P位于a端,闭合S1、断开S2时,灯泡与滑动变阻器串联,
由P=可得,灯L的电阻:
RL===6Ω,
由灯L两端的实际电压为额定电压的可知,灯泡两端的电压:
U实=U额=×6V=3V,
此时电流表的示数:
I===0.5A,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电源的电压:
U=I(RL+R)=0.5A×(6Ω+R)﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
当R的滑片P位于b,闭合开关S1、S2时,灯泡与滑动变阻器并联,
因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,
所以,电路中的总电阻:
R总==,
电源的电压:
U=I′R总=2A×﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②,
因电源的电压不变,由①②可得:
所以,0.5A×(6Ω+R)=2A×
整理可得:R2﹣12Ω×R+36Ω2=0,
解得:R=6Ω,
则电源的电压:
U=I(RL+R)=0.5A×(6Ω+6Ω)=6V;
(3)当R的滑片P位于左端点a,闭合S1、断开S2时,滑动变阻器消耗的电功率:P=I2R=(0.5A)2×6Ω=1.5W。
答:(1)滑动变阻器R的最大电阻是6Ω;
(2)电源的电压是6V;
(3)当R的滑片P位于左端点a,闭合S1、断开S2时,滑动变阻器消耗的电功率是1.5W。
28.【解答】解:(1)由电路图知,当S1闭合,S2连接触点A时,处于高温挡,电阻R1、R2并联,
高温挡时电饭锅正常工作时电路中的总电流:I===5A;
通过R1的电流:I1===4A,
通过R2的电流:I2=I﹣I1=5A﹣4A=1A,
R2的阻值:R2===220Ω;
(2)由电路图知,当S1断开,S2连接触点B时,处于低温挡,电阻阻R1和R2串联,
电路的总电阻:R总=R1+R2=55Ω+220Ω=275Ω,
此时电路消耗的功率:P低===176W;
(3)由电路图知,只闭开关S1时,只有电阻R1接入电路,处于中温挡。
此时电路消耗的功率:P中===880 W,
结合丙图,本次煮饭过程中电饭锅在中温挡产生的热量为:W=P中t=880W×15×60s=7.92×105J。
答:(1)电阻R2的阻值是220Ω;
(2)此时电路的总功率为176W;
(3)本次煮饭过程中电饭锅在中温挡产生的热量为:W=P中t=880W×15×60s=7.92×105J。
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