福建省福州市 2023-2024学年九年级上学期期中物理试题
展开1.电阻的单位是为了纪念下列哪位物理学家而命名的( )
A.牛顿B.欧姆
C.帕斯卡D.安培
2.闽江河口湿地公园被列入国家重要湿地名录。湿地对城市居民的生活有很重要的意义,其中它可以有效地调节气温,主要是因为水的( )
A.比热容大B.密度大C.流动性大D.热值大
3.某科技小组为快递公司设计的分拣计数装置简化电路如图所示。R2为定值电阻,R1为光敏电阻,当有光照射光敏电阻时其阻值变小。激光被遮挡一次,计数器会自动计数一次(计数器可视为电压表),激光被遮挡瞬间,下列说法正确的是( )
A.电阻R1的阻值变小
B.通过R2的电流变大
C.电阻R1两端的电压变大
D.电阻R2两端的电压变大
4.我国《道路交通安全法》规定,行人通过有交通信号灯的人行横道,应当按照交通信号灯指示通行。下列关于人行道对向红绿灯的连接方式说法正确的是( )
A.一定是串联B.一定是并联
C.可能是串联D.无法确定
5.质量相等的铁块和铜块(c铁>c铜)放出相等的热量后温度相同,则两者的初温( )
A.铜高B.铁高C.相同D.无法确定
6.如图所示,轻质小球甲、乙相互排斥,甲、丙相互吸引,那么乙、丙的带电情况是( )
A.乙带正电、丙可能不带电
B.乙带正电、丙一定带负电
C.乙带负电、丙可能带负电
D.乙带负电、丙可能带正电
7.如图的所示的四个电路中,电源电压U相同,R1<R2,电路的总电阻最小的是( )
A.B.
C.D.
8.将L1、L2两盏灯串联在电路中,发现灯L1较暗,L2较亮,通过L2的电流为0.2A,则通过L1的电流为( )
A.大于0.2AB.小于0.2AC.等于0.2AD.无法判断
9.关于温度、热量和内能,下列说法中正确的是( )
A.温度高的物体内能一定大
B.物体的温度越低,所含的热量越少
C.物体吸收了热量,其温度不一定升高
D.物体的内能增大,一定是外界对其做了功
10.医院防疫用的测温一体机,可实现扫码、测温自动报警功能;当机器检测出黄码或红码时1闭合,红灯亮起;当体温超过正常值时2闭合,红灯亮起。下列电路图设计中符合要求的是( )
A.B.
C.D.
11.如图所示电路,开关闭合后,发现两灯都不亮,当导线接在灯L1两端时,发现两灯仍然不亮;当导线连接在灯L2两端时,发现灯L1亮了,则故障原因可能是( )
A.灯L1断路B.灯L2断路C.灯L1短路D.灯L2短路
12.2022年4月16日,神舟十三号航天员翟志刚、王亚平、叶光富乘返回舱凯旋归来。返回舱在下落过程中能量转化与四冲程汽油机的哪个冲程相同( )
A.B.
C.D.
13.两个规格相同的灯泡按如图所示的方式连接,闭合开关,则( )
A.两灯泡是串联的
B.电流表A1的示数是A2的2倍
C.电流表A2测量通过灯泡L1的电流
D.若灯泡L2灯丝烧断,灯泡L1亮度变亮
14.如图所示,电源电压为4.5V,电压表量程为“0~3V”,滑动变阻器规格为“20Ω 1A”,小灯泡L标有“2.5V 0.5A”(灯丝电阻不变),移动滑动变阻器的滑片,下列说法正确的是( )
①小灯泡正常工作时的电阻为5Ω
②滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是10Ω~20Ω
③电压表示数变化范围2V~3V
④电流表示数变化范围0.18A~0.5A
A.①、③正确B.②、③正确C.③、④正确D.①、②、③正确
二、填空题
15.用打气筒给自行车轮胎打气,活塞压缩筒内空气,空气温度升高 方法改变内能。打气筒外壁的下部也会热,这是通过 方法改变内能。
16.汽油的热值为4.6×107J/kg,表示2kg汽油完全燃烧放出的热量为 J。一辆汽车的汽油用掉一半后剩下汽油的热值为 J/kg。
17.用丝绸摩擦过的玻璃棒能吸起地上的羽毛,是因为玻璃棒的一些 (选填“质子”“中子”或“电子”)转移到丝绸上,使玻璃棒带了电,由于带电体具有 的性质,所以玻璃棒能吸起地上的羽毛。
18.在如图所示的电路中,电阻R1的阻值为10Ω。闭合开关S,电流表A1的示数为0.3A,电流表A的示数为0.5A,则电源电压为 ,电阻R2的阻值为 。
19.如图所示是小明家台灯亮度调节旋钮的结构图,它实质是一个 ,A、B、C是它的三个接线柱,P为旋钮触片,将该装置接入电路中,灯泡亮度变亮,则应将接线柱 (选填“A、B”、“B、C”或“A、C”)连接入电路中。
20.灯泡的I﹣U图像如图甲所示,电阻R2=5Ω。在图乙所示电路中,若只闭合S1和S2时,电压表的示数为4V,电源电压为 V;若只闭合S1和S3时,电压表示数为2V,R1的阻值为 Ω。
21.如图甲所示的电路中,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,电源电压不变。闭合开关S后,滑片P从a端移动到b端,则电源电压为 V,R2的最大阻值为 Ω。
三、作图题
22.在图中的电路中,有两个虚线框,请选填电源和电流表符号1和L2并联。
23.请在图中用笔画线代替导线,使小灯泡L1、L2并联,开关控制两个灯泡,导线不能交叉。
四、简答题
24.烈日下,湖边的沙滩热得烫脚,而湖水却不怎么热
五、实验题
25.在探究“不同物质吸热能力”的实验中实验装置如图甲、乙所示。
(1)实验中应取 (选填“质量”或“体积”)相同的甲、乙两种液体,分别倒入相同的烧杯中,使用规格 (选填“相同”或“不同”)的电加热器加热。实验中通过 来比较甲和乙两种液体吸收热量的多少。
(2)实验数据如上表所示, 液体的吸热能力强。如果要在甲、乙两种液体中选择一种液体作为冷却剂,你认为 液体较为合理(均选填“甲”或“乙”)。
26.实验小组的同学在“探究并联电路中电流的规律”的实验时,设计的电路图如图甲所示。
(1)按图甲电路图选择器材时L1、L2应选用规格 的。(选填“相同”或“不相同”);
(2)连好电路,在闭合开关前检查发现,电流表A1的指针指在如图乙所示的位置,原因是 ;更正上述问题后,闭合开关S,电流表A1的指针又指在如图乙所示的位置,原因是 ;排除故障后,测得A处电流的大小如图丙所示,为 A。
(3)随后继续测出B、C两处电流的大小如表所示,由此得出初步结论: (用IA、IB、IC写表达式);为了得出更普遍的规律,正确的操作方法是: 。
27.小明用如图甲所示的电路探究“影响电阻大小的因素”,图乙是备用的几种导体(A、B、C、D代表导体,S代表导体的横截面积)。请你回答以下问题:
(1)在图甲中M、N之间接入不同导体时,可通过 来判断导体的电阻大小,这种研究方法叫 法;
(2)为了探究导体的电阻与导体长度的关系,M、N之间应接入图乙中的 (选填导体的代表字母)。这种研究方法叫 法;
(3)若在M、N之间接入导体A、B可探究导体的电阻与 的关系;
(4)实验中,如果接入M、N之间的导体电阻阻值比较接近而无法通过灯泡的亮暗判断电阻大小,你的解决办法是: ;
(5)完成上述实验后,小明进一步进行了如图丙所示的实验,他把M、N与废日光灯管中的钨丝连接,用酒精灯给钨丝加热,可以观察到电流表示数变小,钨丝的电阻 。
28.小军利用如图甲电路来探究“电流与电阻的关系”,相关器材规格已在图中标明且电表均完好。
(1)连接电路时开关应 (选填“断开”或“闭合”),小军按照图甲连好电路;
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于图中最 (选填“左”或“右”)端;目的是为了 ;
(3)在实验过程中,小军调节电阻箱阻值R,进行了多次实验 (选填“左”或“右”)端移动,这一过程中眼睛要一直观察 表的示数的变化;
(4)小军根据实验数据绘制出了I与的关系图线如图乙所示,由此可知U0= V,电流与电阻的倒数成 ;
(5)通过分析小军得出了实验结论:在电压一定时, 。
29.在测量电阻的实验中:
(1)小华设计的测量电路如图1所示,连接电路时,应先 开关,并将滑动变阻器的滑片应置于最 (选填左/右)端。若某次电压表示数为2V,电流表示数为0.2A,可求出电阻为 Ω。
(2)小清设计的测量另一待测电阻Rx阻值的电路如图2所示。
①他的测量步骤如下:
第1步:将Rx接在电路中A、B两点间,闭合开关S,调节滑动变阻器滑片P至适当位置,示数为 V;断开开关S,移走Rx。
第2步:再将电阻箱R接在A、B两点间,闭合开关S,保持滑动变阻器的滑片P位置不变,此时电阻箱接入电路中阻值R=48Ω,则小清测得Rx的阻值为 Ω。
②在第2步中,若小清无意中将滑动变阻器的滑片P向右移了少许,使滑动变阻器接入电路的阻值增大了2Ωx的值为 Ω。
六、计算题
30.如图所示,电源电压不变,R2的阻值为30Ω。闭合开关后,电压表的示数为3V,电流表的示数为0.2A。求:
(1)R1的阻值。
(2)电源电压。
31.某同学家使用的是瓶装液化气,每瓶中装入的液化气质量为14kg,已知液化气的热值为5×107J/kg,水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)。求:
(1)14kg液化气完全燃烧放出的热量;
(2)若整瓶液化气完全燃烧释放热量的30%被水吸收,可以把多少千克温度为20℃的水加热到100℃。
32.在学校综合实践活动课上,小玲设计了一个电子身高测量仪,如图所示.电源电压U=6V,电压表的示数与身高的关系如下表所示.
(1)电路的最大电流是多少?
(2)身高180cm的同学站立时,此时滑动变阻器接入电路的电阻值多大?
(3)当电压表示数为1V时,被测同学的身高多少?
2023-2024学年福建省福州市九年级(上)期中物理试卷
参考答案与试题解析
一、单选题
1.电阻的单位是为了纪念下列哪位物理学家而命名的( )
A.牛顿B.欧姆
C.帕斯卡D.安培
【答案】B
【分析】物理学上的很多单位都是以科学家的名字命名的,依次明确各选项中的物理学家的名字命名了什么物理量的单位,即可做出判断。
【解答】解:A、物理学上用牛顿的名字命名了力的单位;
B、物理学上用欧姆的名字命名了电阻的单位;
C、物理学上用帕斯卡的名字命名了压强的单位;
D、物理学上用安培的名字命名了电流的单位。
故选:B。
2.闽江河口湿地公园被列入国家重要湿地名录。湿地对城市居民的生活有很重要的意义,其中它可以有效地调节气温,主要是因为水的( )
A.比热容大B.密度大C.流动性大D.热值大
【答案】A
【分析】因为水的比热容较大,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,据此分析。
【解答】解:湿地含水分多,水的比热容较大,白天、沙石比较,水的温度升高的少,放出相同的热量,使得昼夜的温差小。
故选:A。
3.某科技小组为快递公司设计的分拣计数装置简化电路如图所示。R2为定值电阻,R1为光敏电阻,当有光照射光敏电阻时其阻值变小。激光被遮挡一次,计数器会自动计数一次(计数器可视为电压表),激光被遮挡瞬间,下列说法正确的是( )
A.电阻R1的阻值变小
B.通过R2的电流变大
C.电阻R1两端的电压变大
D.电阻R2两端的电压变大
【答案】C
【分析】(1)两电阻串联,计数器(电压表)测R2的电压,已知当有光照射时电阻变小,据此分析激光被遮挡瞬间电阻R2变化;
(2)由串联电阻的规律和欧姆定律分析电路的电流变化;
(3)根据U=IR确定R1、R2两端电压的变化。
【解答】解:A、两电阻串联1的电压,已知当有光照射时电阻变小1变大,故A错误;
B、由串联电阻的规律,由欧姆定律可知,故B错误;
CD、根据U=IR可知,R3两端的电压变小,由于电源电压不变,则R1两端的电压变大,故C正确。
故选:C。
4.我国《道路交通安全法》规定,行人通过有交通信号灯的人行横道,应当按照交通信号灯指示通行。下列关于人行道对向红绿灯的连接方式说法正确的是( )
A.一定是串联B.一定是并联
C.可能是串联D.无法确定
【答案】B
【分析】串联的各电路元件相互影响,各电路元件不能独立工作;
并联的各电路元件互不影响,各电路元件能独立工作,据此分析答题。
【解答】解:红绿交通信号灯互不影响,所以它们是并联的。
故选:B。
5.质量相等的铁块和铜块(c铁>c铜)放出相等的热量后温度相同,则两者的初温( )
A.铜高B.铁高C.相同D.无法确定
【答案】A
【分析】由放热计算公式Q放=cmΔt可知,质量相同的不同物质,放出相同的热量,比热容大的温度变化小,比热容小的温度变化大。
【解答】解:由Q放=cmΔt可得,铁块和铜块的温度变化量分别为:、,
因为铁块和铜块的质量和放出的热量都相等,c铁>c铜,所以放出相同的热量后,铜的温度变化大,又因为两者的末温相同。
故选:A。
6.如图所示,轻质小球甲、乙相互排斥,甲、丙相互吸引,那么乙、丙的带电情况是( )
A.乙带正电、丙可能不带电
B.乙带正电、丙一定带负电
C.乙带负电、丙可能带负电
D.乙带负电、丙可能带正电
【答案】A
【分析】(1)同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引;
(2)带电体具有吸引轻小物体的性质。
【解答】解:图中甲带正电,甲、乙相互排斥,因此乙带正电;甲,因为异种电荷互相吸引,因此丙可能带负电。故A正确。
故选:A。
7.如图的所示的四个电路中,电源电压U相同,R1<R2,电路的总电阻最小的是( )
A.B.
C.D.
【答案】D
【分析】根据并联电路电阻越并越小、小于任何一个分电阻结合两个电阻之间的关系进行解答。
【解答】解:∵并联电路电阻越并越小、小于任何一个分电阻,
∴R1和R2组成并联电路的总电阻小于R6的阻值。
故选:D。
8.将L1、L2两盏灯串联在电路中,发现灯L1较暗,L2较亮,通过L2的电流为0.2A,则通过L1的电流为( )
A.大于0.2AB.小于0.2AC.等于0.2AD.无法判断
【答案】C
【分析】串联电路中,电流处处相等;而灯泡的亮度由其实际功率决定。
【解答】解:由于两灯串联在电路中,所以通过两灯泡的电流相同1的电流为0.5A,则通过L2的电流也为0.2A;开关闭合后1较暗,灯泡L2较亮,是因为前者的实际功率较小。
故选:C。
9.关于温度、热量和内能,下列说法中正确的是( )
A.温度高的物体内能一定大
B.物体的温度越低,所含的热量越少
C.物体吸收了热量,其温度不一定升高
D.物体的内能增大,一定是外界对其做了功
【答案】C
【分析】在热传递过程中传递内能的多少叫热量,热量是个过程量;热传递的条件是:物体之间存在着温度差;内能是物体分子无规则运动的动能和分子势能的总和,温度是表示物体冷热程度的物理量。了解这三个物理量的概念与联系,再结合改变物体内能的方法有做功和热传递,可对各选项依次做出分析。
【解答】解:A、内能的大小除了跟温度有关,故温度高的物体内能不一定大;
B、热量是一个过程量,故选项说法错误;
C、晶体的熔化过程中,但是温度不变;
D、物体的内能增加,也可能是外界对它做了功。
故选:C。
10.医院防疫用的测温一体机,可实现扫码、测温自动报警功能;当机器检测出黄码或红码时1闭合,红灯亮起;当体温超过正常值时2闭合,红灯亮起。下列电路图设计中符合要求的是( )
A.B.
C.D.
【答案】D
【分析】根据题意分析两个开关的连接方式、开关与灯泡的连接方式,然后选出正确的电路图。
【解答】解:由题意可知,当机器检测出黄码或红码时1闭合,红灯亮起,开关S2闭合,红灯亮起、互不影响即为并联,故D正确。
故选:D。
11.如图所示电路,开关闭合后,发现两灯都不亮,当导线接在灯L1两端时,发现两灯仍然不亮;当导线连接在灯L2两端时,发现灯L1亮了,则故障原因可能是( )
A.灯L1断路B.灯L2断路C.灯L1短路D.灯L2短路
【答案】B
【分析】由图可知两灯的连接方式,根据电路中接入导线后灯泡的亮暗可判断故障原因。
【解答】解:闭合开关时两灯均不亮,说明电路中某处断路或两灯均短路1两端时,发现两灯仍然不亮;
当导线接在L2两端时,发现L5亮了,即L1、开关是完好的,说明电路为通路,L1也不可能断路,只能为灯L2发生了断路。
故选:B。
12.2022年4月16日,神舟十三号航天员翟志刚、王亚平、叶光富乘返回舱凯旋归来。返回舱在下落过程中能量转化与四冲程汽油机的哪个冲程相同( )
A.B.
C.D.
【答案】A
【分析】(1)改变物体内能的方法:热传递、做功;
(2)热机的四个冲程:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。压缩冲程是机械能转化为内能。做功冲程是内能转化为机械能。
【解答】解:返回舱在下落过程中机械能转化为内能;
A、图中两个气门关闭,是压缩冲程,故A符合题意;
B、图中排气门打开,是排气冲程,故B不符合题意;
C、图中两个气门关闭,是做功冲程,故C不符合题意;
D、图中进气门打开,是吸气冲程,故D不符合题意。
故选:A。
13.两个规格相同的灯泡按如图所示的方式连接,闭合开关,则( )
A.两灯泡是串联的
B.电流表A1的示数是A2的2倍
C.电流表A2测量通过灯泡L1的电流
D.若灯泡L2灯丝烧断,灯泡L1亮度变亮
【答案】B
【分析】根据电流的流向,判断电路的连接方式,同时明确电流表的测量对象,并根据并联电路的特点和欧姆定律进行解答。
【解答】解:A.如图所示,电流有两条路径,所以两灯泡是并联的;
BC.如图所示1测干路的电流,电流表A2测通过灯泡L5的电流,由于两个灯泡的规格相同,因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和1的示数是A2的7倍,故B正确;
D.并联电路中各支路互不影响2灯丝烧断,灯泡L1亮度不变,故D错误。
故选:B。
14.如图所示,电源电压为4.5V,电压表量程为“0~3V”,滑动变阻器规格为“20Ω 1A”,小灯泡L标有“2.5V 0.5A”(灯丝电阻不变),移动滑动变阻器的滑片,下列说法正确的是( )
①小灯泡正常工作时的电阻为5Ω
②滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是10Ω~20Ω
③电压表示数变化范围2V~3V
④电流表示数变化范围0.18A~0.5A
A.①、③正确B.②、③正确C.③、④正确D.①、②、③正确
【答案】A
【分析】(1)由欧姆定律求出灯的电阻;
(2)根据串联电路的电流特点可知电路中的最大电流为灯泡额定电流和滑动变阻器允许通过最大电流中较小的一个,根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的最小阻值;
当电压表的示数为3V时,电路中的电流最小,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,利用串联电路的电压特点求出灯泡两端的电压,利用欧姆定律求出电路中的电流,进一步求出电路中电流变化的范围,利用欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的最大阻值即可得出滑动变阻器阻值变化的范围。
【解答】解:灯泡L与滑动变阻器R串联,电流表测量电路电流,
①小灯泡正常工作时的电阻即为额定电压下对应的电阻,根据欧姆定律可得小灯泡正常工作时的电阻为。
③滑动变阻器的最大接入电阻为20Ω时,电路中电流最小,
电压表与滑动变阻器并联,测滑动变阻器的电压,当滑动变阻器电阻最大时,电压表示数最大滑′=I1R滑′=6.18A×20Ω=3.6V,
灯泡正常工作时,滑动变阻器连入电路的电阻最小。电压表的量程为4~3V。
综上可知,电压表示数变化范围2V~4V。
④由于电压表最大值为3V,因此小灯泡两端的最小电压为UL=U﹣UV=4.6V﹣3V=1.2V,
电路中最小电流为,
灯泡正常工作时,电路中电流最大为0.5A,
综上可知,电流表示数变化范围4.3A~0.3A。
②当小灯泡正常工作时,滑动变阻器连入电路的电阻最小,滑动变阻器两端的电压为U滑=U﹣U额=4.5V﹣4.5V=2V,
滑动变阻器连入电路的最小电阻为,
电压表的量程为0~3V,因此电压表示数最大为3V,滑动变阻器连入电路的最大阻值为,
综上可知,滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是4Ω~10Ω。
故BCD错误,A正确。
故选:A。
二、填空题
15.用打气筒给自行车轮胎打气,活塞压缩筒内空气,空气温度升高 做功 方法改变内能。打气筒外壁的下部也会热,这是通过 热传递 方法改变内能。
【答案】见试题解答内容
【分析】改变物体内能的方式有两种:做功和热传递,热传递过程也就是能量的转移过程,做功过程是能量的转化过程。
【解答】解:用打气筒给自行车轮胎打气,活塞压缩筒内空气,空气温度升高。打气筒外壁的下部也会热。
故答案为:做功;热传递。
16.汽油的热值为4.6×107J/kg,表示2kg汽油完全燃烧放出的热量为 9.2×107 J。一辆汽车的汽油用掉一半后剩下汽油的热值为 4.6×107 J/kg。
【答案】9.2×107;4.6×107
【分析】(1)已知消耗汽油的质量和汽油的热值,根据Q放=mq求出2kg汽油完全燃料释放的热量;
(2)热值是燃料的一种特性,它只与燃料的种类有关,而与质量大小、燃烧程度无关。
【解答】解:(1)汽油的质量m=2kg,汽油的热值q=4.6×107J/kg,
2kg汽油完全燃烧放出的热量为:Q放=mq=5kg×4.6×105J/kg=9.2×105J;
(2)热值是燃料的一种特性,它只与燃料的种类有关,还是4.6×105J/kg。
故答案为:9.2×102;4.6×105。
17.用丝绸摩擦过的玻璃棒能吸起地上的羽毛,是因为玻璃棒的一些 电子 (选填“质子”“中子”或“电子”)转移到丝绸上,使玻璃棒带了电,由于带电体具有 吸引轻小物体 的性质,所以玻璃棒能吸起地上的羽毛。
【答案】见试题解答内容
【分析】用摩擦的方法使物体带电的方式叫摩擦起电,摩擦起电实质是电子的转移;带电体具有吸引轻小物体的性质。
【解答】解:
与丝绸摩擦过的玻璃棒失去电子带正电,丝绸得到电子带负电,所以玻璃棒靠近轻质羽毛。
故答案为:电子;吸引轻小物体。
18.在如图所示的电路中,电阻R1的阻值为10Ω。闭合开关S,电流表A1的示数为0.3A,电流表A的示数为0.5A,则电源电压为 3V ,电阻R2的阻值为 15Ω 。
【答案】3V;15Ω。
【分析】由电路图知:两电阻并联,电流表A测干路电流,电流表A1测电阻R1所在支路电流;
(1)由欧姆定律求出电源电压,
(2)由并联电路特点求出流过电阻R2的电流;由欧姆定律求出电阻R2的阻值。
【解答】解:由电路图知:两电阻并联,电流表A测干路电流1测电阻R1所在支路电流;
(1)根据并联电路电压的规律知电源电压为:
U=U8=I1R1=8.3A×10Ω=3V;
(2)根据并联电路的干路电流等于各支路电流之和可知:
通过电阻R6的电流为:
I2=I﹣I1=2.5A﹣0.8A=0.2A;
电阻R5的阻值:
R2===15Ω。
故答案为:8V;15Ω。
19.如图所示是小明家台灯亮度调节旋钮的结构图,它实质是一个 滑动变阻器 ,A、B、C是它的三个接线柱,P为旋钮触片,将该装置接入电路中,灯泡亮度变亮,则应将接线柱 A、B (选填“A、B”、“B、C”或“A、C”)连接入电路中。
【答案】滑动变阻器;A、B
【分析】台灯亮度调节旋钮的实质是一个滑动变阻器;滑动变阻器与灯泡串联,顺时针旋转旋片可以使灯光变亮,则电流变大,电阻变小,连入电路的部分应该是A、B段。
【解答】解:由图可知,台灯亮度调节旋钮的实质是一个滑动变阻器;
顺时针旋转旋片时,灯泡变亮,电源电压不变,电路中电阻变小、B与灯泡串联后接入电路。
故答案为:滑动变阻器;A、B。
20.灯泡的I﹣U图像如图甲所示,电阻R2=5Ω。在图乙所示电路中,若只闭合S1和S2时,电压表的示数为4V,电源电压为 8 V;若只闭合S1和S3时,电压表示数为2V,R1的阻值为 10 Ω。
【答案】8;10。
【分析】(1)若只闭合S1和S2时,定值电阻R2和灯泡串联,电压表测量灯泡两端的电压,由图像知当灯泡两端的电压为4V时,通过灯泡的电流,根据串联电路电流规律可知通过定值电阻R2的电流,根据欧姆定律求出R2两端的电压,最后根据串联电路的电压特点即可求出电源电压;
(2)若只闭合S1和S3时,定值电阻R1和灯泡串联,电压表测量灯泡两端的电压,由图像可知,当灯泡两端的电压为2V时,通过灯泡电流,根据串联电路电压和电流特点求出定值电阻R1的电压和电流,根据欧姆定律求出定值电阻R1的阻值。
【解答】解:(1)若只闭合S1和S2时,定值电阻R4和灯泡串联,电压表测量灯泡两端的电压,
电压表示数是4V,由图像知通过灯泡电流为0.4A,则此时通过定值电阻R2的电流是0.5A;
根据欧姆定律可得R2两端的电压为:U2=IR8=0.8A×8Ω=4V,
串联电路总电压等于各部分电压之和,则电源电压U=U2+UL=7V+4V=8V;
(2)若只闭合S8和S3时,定值电阻R1和灯泡串联,电压表测量灯泡两端的电压,
电压表示数是2V,由图像知通过灯泡电流是0.6A7的电流是0.6A,
根据串联电路电压规律可知定值电阻R5两端的电压为:U1=U﹣UL′=8V﹣6V=6V,
所以定值电阻R1的阻值为:R3===10Ω。
故答案为:8;10。
21.如图甲所示的电路中,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,电源电压不变。闭合开关S后,滑片P从a端移动到b端,则电源电压为 3 V,R2的最大阻值为 10 Ω。
【答案】见试题解答内容
【分析】由甲图可知,两电阻串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。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,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,由图象读出电流和电压,根据串联电路的特点和欧姆定律表示出电源的电压,利用电源的电压不变得出等式即可求出电源电压。
【解答】解:
由甲图可知,两电阻串联2两端的电压,电流表测电路中的电流。
当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时,电路中的电阻最小,由图乙可知I8=0.6A,
根据欧姆定律可得,电源的电压:
U=I5R1=0.5A×R1,
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=3.2A,U2=4V,
滑动变阻器的最大阻值:
R2===10Ω;
串联电路中总电压等于各分电压之和,
电源的电压:U=I2R1+U2=0.2A×R6+2V,
电源的电压不变,
0.7A×R1=0.6A×R1+2V,
解得:R6=5Ω,
电源的电压U=0.4A×R1=0.7A×5Ω=3V。
故答案为:8;10。
三、作图题
22.在图中的电路中,有两个虚线框,请选填电源和电流表符号1和L2并联。
【答案】
【分析】电源是电路中必不可少的元件,先确定电源的位置,再根据电流表的连接特点分析。
【解答】解:由图可知,若上面的为电源,则灯泡L1和L2会组成并联电路,电流表测通过灯泡L5的电流,此时该电路如图所示。
23.请在图中用笔画线代替导线,使小灯泡L1、L2并联,开关控制两个灯泡,导线不能交叉。
【答案】
【分析】由题意可知,小灯泡L1、L2并联,开关控制两个灯泡,即开关串联在干路上,据此连接电路。
【解答】解:由题意可知,小灯泡L1、L2并联,开关控制两个灯泡,电路连接如下图所示:
四、简答题
24.烈日下,湖边的沙滩热得烫脚,而湖水却不怎么热
【答案】水的比热容比沙子的大,相同质量,吸收相同热量时,依Q=cmΔt可知,水升温较小,沙子升温较大。所以,沙滩热得烫脚,而湖水却不怎么热
【分析】对水的比热容大的理解: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,据此分析。
【解答】答:水的比热容比沙子的大,相同质量,依Q=cmΔt可知,沙子升温较大,沙滩热得烫脚。
五、实验题
25.在探究“不同物质吸热能力”的实验中实验装置如图甲、乙所示。
(1)实验中应取 质量 (选填“质量”或“体积”)相同的甲、乙两种液体,分别倒入相同的烧杯中,使用规格 相同 (选填“相同”或“不同”)的电加热器加热。实验中通过 加热时间 来比较甲和乙两种液体吸收热量的多少。
(2)实验数据如上表所示, 甲 液体的吸热能力强。如果要在甲、乙两种液体中选择一种液体作为冷却剂,你认为 甲 液体较为合理(均选填“甲”或“乙”)。
【答案】(1)质量;相同;加热时间;(2)甲;甲。
【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;
比较物质吸热能力的2种方法:
①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;
②使相同质量的不同物质吸收相同的热量(即加热相同的时间),比较温度的变化,温度变化小的吸热能力强;
(2)根据比较吸热能力的方法分析,根据Q=cmΔt分析。
【解答】解:(1)根据比较吸热能力的方法,要控制不同物质的质量相同(甲,根据m=ρV、乙质量不同)、乙两种液体别倒入相同的烧杯中;
根据转换法,分使用规格相同的电加热器加热;
(2)根据实验数据知,从34℃升高到42℃,乙加热1分钟,甲的加热时间长,故甲液体的吸热能力强;
根据Q=cmΔt,质量相同的甲,因甲的比热容大,如果要在甲,甲液体较为合理。
故答案为:(1)质量;相同;(2)甲;甲。
26.实验小组的同学在“探究并联电路中电流的规律”的实验时,设计的电路图如图甲所示。
(1)按图甲电路图选择器材时L1、L2应选用规格 不相同 的。(选填“相同”或“不相同”);
(2)连好电路,在闭合开关前检查发现,电流表A1的指针指在如图乙所示的位置,原因是 电流表未调零 ;更正上述问题后,闭合开关S,电流表A1的指针又指在如图乙所示的位置,原因是 电流表正负接线柱接反了 ;排除故障后,测得A处电流的大小如图丙所示,为 0.32 A。
(3)随后继续测出B、C两处电流的大小如表所示,由此得出初步结论: IC=IA+IB (用IA、IB、IC写表达式);为了得出更普遍的规律,正确的操作方法是: 换用不同规格的小灯泡多测几组电流值 。
【答案】(1)不相同;(2)电流表未调零;电流表正负接线柱接反了;0.32;(3)IC=IA+IB;换用不同规格的小灯泡多测几组电流值
【分析】(1)根据归纳法的原则可知,为了使实验结论具有普遍性,据此作出判断;
(2)电流表使用前要调零;测量电流时,电流应从正接线柱流入,从负接线柱流出,否则指针反向偏转;根据电流表选用小量程确定分度值读数;
(3)分析表中数据得出结论;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。
【解答】解:(1)根据归纳法的原则可知,为了使实验结论具有普遍性1、L2应选用规格不相同的;
(2)连好电路,在闭合开关前检查发现6的指针在如图乙所示的位置处,即指针反向偏转;
闭合开关,发现电流表A1的指针仍然在如图乙所示的位置处,可能的原因是:电流表正负接线柱接反了,分度值为0.02A;
(3)根据表中的实验数据,5.56A=0.32A+0.24AC=IA+IB;
只根据一次实验就得出的结论有偶然性,该实验结论不科学,以便寻找普遍规律。
故答案为:(1)不相同;(2)电流表未调零;2.32C=IA+IB;换用不同规格的小灯泡多测几组电流值。
27.小明用如图甲所示的电路探究“影响电阻大小的因素”,图乙是备用的几种导体(A、B、C、D代表导体,S代表导体的横截面积)。请你回答以下问题:
(1)在图甲中M、N之间接入不同导体时,可通过 灯泡亮度 来判断导体的电阻大小,这种研究方法叫 转换 法;
(2)为了探究导体的电阻与导体长度的关系,M、N之间应接入图乙中的 BD (选填导体的代表字母)。这种研究方法叫 控制变量 法;
(3)若在M、N之间接入导体A、B可探究导体的电阻与 材料 的关系;
(4)实验中,如果接入M、N之间的导体电阻阻值比较接近而无法通过灯泡的亮暗判断电阻大小,你的解决办法是: 可以在电路中串联电流表,用电流表示数来反映电阻大小,电流表示数越大,则接入电阻越小 ;
(5)完成上述实验后,小明进一步进行了如图丙所示的实验,他把M、N与废日光灯管中的钨丝连接,用酒精灯给钨丝加热,可以观察到电流表示数变小,钨丝的电阻 越大 。
【答案】(1)灯泡亮暗;转换;
(2)BD;控制变量;
(3)材料;
(4)可以在电路中串联电流表,用电流表示数来反映电阻大小,电流表示数越大,则接入电阻越小;
(5)越大。
【分析】(1)通过灯泡的电流越大,灯泡越亮,根据灯泡的亮度可以反应导体电阻的大小,运用了转换法;
(2)(3)(5)电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,根据控制变量法分析;
(4)电流表可以精确反应电路中电流的大小。
【解答】解:
(1)由图甲可知,可以通过灯泡亮度来判断导体电阻大小,表示接入的导体电阻值越小;
(2)依据控制变量法,为探究导体的电阻与导体长度的关系、横截面积相同,故应选BD导体;
(3)根据控制变量法,导体AB长度和横截面积相同,探究导体电阻与材料有关;
(4)若通过灯泡亮度无法判断电阻大小,可以在电路中串联电流表,电流表示数越大;
(5)闭合开关S后,用酒精灯给钨丝加热,说明接入电路的电阻增大,钨丝的电阻越大。
故答案为:(1)灯泡亮暗;转换;控制变量;(4)可以在电路中串联电流表,电流表示数越大;(5)越大。
28.小军利用如图甲电路来探究“电流与电阻的关系”,相关器材规格已在图中标明且电表均完好。
(1)连接电路时开关应 断开 (选填“断开”或“闭合”),小军按照图甲连好电路;
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于图中最 左 (选填“左”或“右”)端;目的是为了 保护电路 ;
(3)在实验过程中,小军调节电阻箱阻值R,进行了多次实验 右 (选填“左”或“右”)端移动,这一过程中眼睛要一直观察 电压 表的示数的变化;
(4)小军根据实验数据绘制出了I与的关系图线如图乙所示,由此可知U0= 2 V,电流与电阻的倒数成 正比 ;
(5)通过分析小军得出了实验结论:在电压一定时, 通过导体的电流与电阻成反比 。
【答案】(1)断开;(2)左;保护电路;(3)右;电压;(4)2;正比;(5)通过导体的 电流与电阻成反比。
【分析】(1)为了保护电路,连接电路时开关应断开;
(2)为了保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处;
(3)根据控制变量法,研究电流与电阻的关系时,需控制定值电阻的电压不变,当换上小电阻时,根据分压原理确定电压表示数的变化,由串联电路电压的规律结合分压原理确定滑片移动的方向;
(4)由图乙可知=0.25Ω﹣1时的电流大小,由欧姆定律求出对应的电压大小;根据绘制出的I与的关系图线为过原点的直线得出结论;
(5)根据电流与电阻的倒数成正比分析回答。
【解答】解:(1)为了保护电路,连接电路时开关应断开;
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处;目的是为了保护电路;
(3)根据串联分压原理可知,将定值电阻由20Ω改接成10Ω的电阻,其分得的电压减小;
探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,即应保持电阻两端的电压不变,由分压原理,所以滑片应向右端移动;
(4)由图乙知,=0.25Ω﹣3时,电流为I=0.5A,可知U3=IR==2V;
因绘制出的I与的关系图线为过原点的直线;
(6)因电压一定时,电流与电阻的倒数成正比,通过导体的 。
故答案为:(1)断开;(2)左;(3)右;(4)2;(5)通过导体的 。
29.在测量电阻的实验中:
(1)小华设计的测量电路如图1所示,连接电路时,应先 断开 开关,并将滑动变阻器的滑片应置于最 左 (选填左/右)端。若某次电压表示数为2V,电流表示数为0.2A,可求出电阻为 10 Ω。
(2)小清设计的测量另一待测电阻Rx阻值的电路如图2所示。
①他的测量步骤如下:
第1步:将Rx接在电路中A、B两点间,闭合开关S,调节滑动变阻器滑片P至适当位置,示数为 2 V;断开开关S,移走Rx。
第2步:再将电阻箱R接在A、B两点间,闭合开关S,保持滑动变阻器的滑片P位置不变,此时电阻箱接入电路中阻值R=48Ω,则小清测得Rx的阻值为 48 Ω。
②在第2步中,若小清无意中将滑动变阻器的滑片P向右移了少许,使滑动变阻器接入电路的阻值增大了2Ωx的值为 52 Ω。
【答案】(1)断开;左;10;(2)①2;48;②52。
【分析】(1)为了保护电路,连接电路时,应先断开开关,并将滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处;根据R=算出电阻;
(2)①电压表读数时,先明确量程,再弄清最小刻度,最后读数;根据串联电路的分压特点进行分析;
②根据串联电路的分压特点,=,要使不变,当其中的一个电阻变小时,另一个电阻也会随之变小,据此分析。
【解答】解:(1)为了保护电路,连接电路时,并将滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处;
若某次电压表示数为2V,电流表示数为0.8A,电阻为:
R===10Ω;
(2)①由图可知,电压表测用0~3V量程,可读出示数为5V;
保持变阻器接入电路的电阻和电压表示数不变,则电阻箱两端电压U箱=U=2V仍不变,根据串联电路的分压规律可知x值相等,即Rx=48Ω;
②如果向右移动滑片,则此时变阻器接入电路的电阻变大=可知,,R滑变大,则R箱也相应变大,即他测得Rx的阻值将变大;
由=,变阻器未移动时接入电路的阻值,R滑=×Rx=×48Ω=24Ω,
滑片P的右移使滑动变阻器接入电路的阻值增大了2Ω,即R'滑=24Ω+3Ω=26Ω时,==,即Rx=5R'滑=2×26Ω=52Ω。
故答案为:(1)断开;左;10;48。
六、计算题
30.如图所示,电源电压不变,R2的阻值为30Ω。闭合开关后,电压表的示数为3V,电流表的示数为0.2A。求:
(1)R1的阻值。
(2)电源电压。
【答案】(1)电阻R1的阻值是15Ω;
(2)电源电压是9V。
【分析】(1)由图可知,电阻R1和电阻R2串联,电压表测量的是电阻R1两端的电压,电流表测量电路中的电流,根据欧姆定律R=可以计算出电阻R1的阻值;
(2)由欧姆定律可求出电阻R2两端的电压,根据串联电路电压规律可求出电源电压。
【解答】解:(1)由图可知,电阻R1和电阻R2串联,电压表测量的是电阻R5两端的电压,电流表测量电路中的电流,
由串联电路电流规律可知:I1=I2=4.2A,
电阻R1的阻值为:
R5===15Ω;
(2)电阻R8两端的电压U2=I2R6=0.2A×30Ω=6V,
根据串联电路电压规律可知电源电压为:
U=U1+U2=2V+6V=9V。
答:(1)电阻R6的阻值是15Ω;
(2)电源电压是9V。
31.某同学家使用的是瓶装液化气,每瓶中装入的液化气质量为14kg,已知液化气的热值为5×107J/kg,水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)。求:
(1)14kg液化气完全燃烧放出的热量;
(2)若整瓶液化气完全燃烧释放热量的30%被水吸收,可以把多少千克温度为20℃的水加热到100℃。
【答案】(1)14kg的液化气完全燃烧释放的热量是7×108J;
(2)若整瓶液化气完全燃烧释放热量的30%被水吸收,可以把625kg温度为20℃的水加热到100℃。
【分析】(1)根据Q放=mq求出14kg的液化气完全燃烧释放的热量;
(2)根据效率公式求出水吸收的热量,再根据Q吸=cm(t﹣t0)求出可加热温度由20℃加热到100℃水的质量。
【解答】解:(1)14kg的液化气完全燃烧释放的热量:
Q放=mq=14kg×5×107J/kg=7×108J;
(2)因为整瓶液化气完全燃烧释放热量的30%被被水吸收,
所以水吸收的热量:
Q吸=Q放η=7×102J×30%=2.1×104J,
因为Q吸=cm(t﹣t0),
所以温度由20℃加热到100℃水的质量:
m′===625kg。
答:(1)14kg的液化气完全燃烧释放的热量是7×108J;
(2)若整瓶液化气完全燃烧释放热量的30%被水吸收,可以把625kg温度为20℃的水加热到100℃。
32.在学校综合实践活动课上,小玲设计了一个电子身高测量仪,如图所示.电源电压U=6V,电压表的示数与身高的关系如下表所示.
(1)电路的最大电流是多少?
(2)身高180cm的同学站立时,此时滑动变阻器接入电路的电阻值多大?
(3)当电压表示数为1V时,被测同学的身高多少?
【答案】(1)电路的最大电流是0.3A;
(2)身高180cm的同学站立时,此时滑动变阻器接入电路的电阻值为40Ω;
(3)当电压表示数为1V时,被测同学的身高为162cm。
【分析】闭合开关,两电阻串联接入电路,电压表测滑动变阻器两端的电压。
(1)当滑动变阻器R接入电路中阻值为0时,电路中电流最大,根据即可求出电路中最大电流;
(2)根据表中数据找到身高180cm时电压表的示数,根据串联电路电压特点求出电阻R0两端电压,由欧姆定律求出通过R0的电流,根据串联电路电流特点可知通过R的电流,由欧姆定律可求得滑动变阻器接入电路的电阻值;
(3)由(2)可知,180cm时接入电路的电阻为40Ω,160cm时接入电路的电阻为0,所以可求出滑动变阻器电阻丝每厘米的阻值,当电压表示数为1V时,由串联电路电流电压规律及欧姆定律可求出滑动变阻器接入电路中的电阻,即可求出连入电路中电阻丝的长度,被测同学的身高即为160cm加上连入电路中电阻丝的长度。
【解答】解:(1)当滑动变阻器接入电路中阻值为0时,电路中电流最大,;
(2)由表格可知身高180cm时电压表的示数为8V,串联电路总电压等于各部分电压之和,
则定值电阻两端的电压:U0=U﹣UR=6V﹣2V=2V,
此时通过电路的电流:I===0.8A,
串联电路各处电流相等,则滑动变阻器接入电路的电阻值:R==;
(3)由(2)可知,180cm时接入电路的电阻为40Ω,则1cm的电阻丝的阻值为,
当电压表示数为1V时,定值电阻两端的电压:U6′=U﹣UR′=6V﹣1V=5V,
此时通过电路的电流:I′===0.25A,
此时滑动变阻器接入电路的电阻:R′===4Ωcm=2cm,
则该同学身高为160cm+2cm=162cm。
答:(1)电路的最大电流是2.3A;
(2)身高180cm的同学站立时,此时滑动变阻器接入电路的电阻值为40Ω;
(3)当电压表示数为1V时,被测同学的身高为162cm。加热时间/min
0
1
2
3
4
甲的温度/℃
30
34
38
42
46
乙的温度/℃
10
18
26
34
42
位置
电流I/A
A
B
0.24
C
0.56
身高h/cm
160
165
170
175
180
电压表示数U/V
0
2
3
3.6
4
加热时间/min
0
1
2
3
4
甲的温度/℃
30
34
38
42
46
乙的温度/℃
10
18
26
34
42
位置
电流I/A
A
B
0.24
C
0.56
身高h/cm
160
165
170
175
180
电压表示数U/V
0
2
3
3.6
4
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