![2023-2024学年北京九年级物理第一学期期末学业质量监测模拟试题01](http://img-preview.51jiaoxi.com/2/6/15081522/0-1702523295438/0.jpg?x-oss-process=image/resize,w_794,m_lfit,g_center/sharpen,100)
![2023-2024学年北京九年级物理第一学期期末学业质量监测模拟试题02](http://img-preview.51jiaoxi.com/2/6/15081522/0-1702523295470/1.jpg?x-oss-process=image/resize,w_794,m_lfit,g_center/sharpen,100)
![2023-2024学年北京九年级物理第一学期期末学业质量监测模拟试题03](http://img-preview.51jiaoxi.com/2/6/15081522/0-1702523295494/2.jpg?x-oss-process=image/resize,w_794,m_lfit,g_center/sharpen,100)
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2023-2024学年北京九年级物理第一学期期末学业质量监测模拟试题
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这是一份2023-2024学年北京九年级物理第一学期期末学业质量监测模拟试题,共14页。
2.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置.
3.请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符.
4.作答选择题,必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑;如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其他答案.作答非选择题,必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答,在其他位置作答一律无效.
5.如需作图,须用2B铅笔绘、写清楚,线条、符号等须加黑、加粗.
一、单选题
1.如图所示,电源电压保持不变,R为定值电阻,当开关闭合时,标有“6V 3W”的小灯泡恰好正常发光;若保持定值电阻R不变,将L换成一只标有“6V 6W”的小灯泡,闭合开关后,小灯泡工作时消耗的实际功率(不考虑温度对灯丝电阻的影响)( )
A.小于6W
B.等于6W
C.大于6W
D.无法确定
2.在家庭电路中,导线相互连接处(接头)往往比别处更容易发热出现故障,甚至引起火灾。如图所示,原因是装修施工时,技术人员水平低,不按规程操作,造成接头处( )
A.电流比别处大,产生的热量多
B.电阻比别处大,产生的热量多
C.电流比别处小,产生的热量多
D.电阻比别处小,产生的热量多
3.小明家有额定电压相同的微波炉和电视机各一台,按照每度电0.55元的计费标准,将这两个用电器正常工作1h所用的电费绘制成了如图所示的柱状图,对小明家的这两个用电器,下列判断正确的是( )
A.微波炉正常工作时的电压大于电视机正常工作时的电压
B.微波炉正常工作时的电流等于电视机正常工作时的电流
C.微波炉正常工作时的电功率大于电视机正常工作时的电功率
D.每月在微波炉上用的电费一定比在电视机上用的电费多
4.当温度一定时,比较两根铜导线电阻的大小,下列说法中正确的是( )
A.长导线的电阻一定大B.粗细相同,长导线的电阻一定大
C.细导线的电阻一定大D.长度相同,粗导线的电阻一定大
5.如图所示的四种用电器中,主要利用电流热效应工作的是
A.电饼铛B.计算器
C.电视机D. 蓝牙音箱
6.如图的四幅图中,符合安全用电原则的是( )
A.在高压线下钓鱼
B.使用验电笔时,手可以接触前端金属部分
C.洗衣机使用三孔插座
D.同一个插线板可以同时使用几个大功率用电器
7.如图所示,R为定值电阻.闭合开关后,当滑片P在某两点之间滑动时,电流表示数变化范围是0.5~1.5 A,电压表示数变化范围是6~3 V.则下列几种情况中说法错误的是 ( )
A.变阻器连入电路的电阻变化范围为12~2 Ω
B.电源电压为7.5 V
C.实验中R两端的电压变化范围为2~4.5 V
D.R的电阻为3 Ω
8.如下图所示,是四个装了等温、等量水的相同容器,每个容器内放入同种材质、粗细相同的电阻丝绕成的线圈,各线圈的圈数如图所示,合上开关,经过一段时间水温最高的是( )
A.AB.BC.CD.D
二、多选题
9.为研究滑动变阻器消耗功率的情况,小明按照如图连接了实验电路,闭合开关S,记录了滑动变阻器的滑片P在几个不同位置时,电流表和电压表的示数.他利用实验数据作出 U﹣I 图象,如图所示.其中滑动变阻器滑片置于最右端时,电路 中的电流为 0.2A. 关于这个实验电路,下列说法中正确的是( )
A.滑动变阻器滑片 P 移动过程中,电压表的最大示数为 16V
B.开关 S 闭合,滑动变阻器接入电路电阻为零时,电流表的示数为 1.0A
C.滑动变阻器滑片 P 从最右端向最左端移动过程中,滑动变阻器的功率不断增大
D.滑动变阻器滑片 P 从最右端向最左端移动过程中,滑动变阻器的功率不断减小
10.在探究通电螺线管的实验中,小明连接了如图所示的电路,通电螺线管M端放有一小磁针,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,下面说法正确的是
A.通电螺线管M端为S极
B.小磁针N极指向水平向左
C.若滑动变阻器的滑片P向b端移动,通电螺线管的磁性增强
D.若滑动变阻器的滑片P向b端移动,通电螺线管的磁性减弱
三、填空题
11.如图所示,在试管内装入小半管沙子,将温度计插在沙子中,用力摇晃试管十几下,会发现温度计示数_____,此现象说明_____。
12.超市里出售海鲜时,海鲜周围常要铺上一层碎冰块,这是因为冰块熔化时要_____(选填“吸”或“放”)热,对海鲜能起到保鲜作用。果农常用保鲜袋包水果,这样做的目的之一减少水果中水分的______________。
13.甲、乙两个电阻的U-I图线如图所示,当仅将甲、乙两电阻串联在电路中时,电路中的电流为0.4A,则甲的电阻值R甲=_______Ω,通过甲、乙两电阻的电流之比I甲∶I乙=_______,电源电压为_______V;当仅将甲、乙两电阻改为并联接在相同的电路中时,则干路中的电流为_______A。
14.在学习了热机后一物理兴趣小组成员根据古希腊数学家希罗发明的“汽转球”装置组装实验,将一个空心球通过两个空心管与一个装有水的密闭锅连接在一起,如图所示。在锅底加热使水沸腾,产生的水蒸气由管子进入球中,从球两旁喷出并使球体快速转动,这个过程与汽油机的_____冲程发生的能量转化相同。
15.如图所示,根据表中数据可知,在阳光照射下,干泥土比湿泥土升温________(填“快”或“慢”);从节能的角度考虑,烧开水时用________(填“铜”或“铝”)壶好比较好;测量质量小、温度高的物体的温度时,用________(填“酒精”或“水银”)温度计更为准确。
16. “端午深情,粽叶飘香”,其中“粽叶飘香”说明分子在_______;煮粽子时是通过_______方式增大粽子内能的.
四、作图、实验探究题
17.根据图所示的电路图,用笔画线代替导线根据下图所示的实际电路,在右面的虚线框内画出电路图。
(____)
18.请将虚线框内带有保险丝的三孔插座正确接入家庭电路.
19.(10分)在“测量小灯泡电功率”的实验中,小灯泡的额定电压为2.5伏,电阻大约为10欧,有两个规格分别为“10Ω 1A”、“50Ω 2A”的滑动变阻器,电源电压为6V。
(1)本实验中应选择规格为_____的滑动变阻器;如图甲所示,已有部分电路连好,请用笔画线代替导线将电路连接完整;
(__________)
(2)闭合开关后,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,灯泡一直不亮,电压表无示数,电流表有示数,若电路中仅有一处故障,这个故障可能是:_____。
(3)排除故障后,移动滑片,获得多组对应的电压、电流值,绘出如图乙的I﹣U图象,则小电灯的额定功率为_____W,I﹣U图象不为直线的原因是_____。
(4)完成实验后,该组同学又找来了几个不同阻值的电阻代替小灯泡维续“探究电压不变时,电流与电阻的关系”,得到的实验数据如下表,该组同学做完第2次实验后,用15Ω的电阻替换10Ω的电阻,请写出接下来他所进行的操作_____。
五、计算题
20.(6分)如图所示电路,电源电压为 5 V 不变,定值电阻 R0 阻值为 5 Ω,滑动变阻器 R上标有“20Ω 1A”字样,灯 L 标有“3 V 1.2 W”,电压表量程为 0~3 V.(不考虑灯丝电阻的变化,且保证各元件均安全)求
(1)当 S1 闭合、S2 接 b,灯泡正常发光时,滑动变阻器接入电路的阻值是多少?
(2)保持滑动变阻器滑片位置不动,当 S1 闭合、S2 接 a 时,R0 的电功率是多少?
(3)当 S1 闭合、S2 接 a 时,R0 的最小电功率是多少?
21.(6分)如图所示电路,电源电压不变,滑动变阻器R0规格“20Ω 2A”,L1的规格“10V 5W”,L2规格“18V 9W”,不考虑温度对灯丝电阻的影响。
(1)只闭合开关S.当滑动变阻器位于中点时,灯泡L1正常发光,电源电压是多少?
(2)闭合开关S、S1、S2滑动变阻器阻值最大值时,通电1min整个电路产生的热量是多少?
参考答案
一、单选题
1、A
【详解】原来标有“6V 3W”的小灯泡恰好正常发光,说明该小灯泡两端的电压恰好为6V,由可知,当额定电压相同时,额定功率越大,其电阻越小,所以“6V 6W”的灯泡电阻比“6V 3W”灯泡电阻小,因串联电路中的总电阻等于各分电阻之和,所以改接灯泡后,电路中的总电阻变小,由可知,电路中的电流变大,电阻R两端的电压变大,因串联电路中的总电压等于各分电压之和,且电源的电压不变,所以此时“6V 6W”两端的电压变小,即小于6V,由可知,此时灯泡的电功率小于其额定功率,即小于6W。
故选A。
2、B
【详解】不按规程操作,造成接头处导线相互连接处往往接触不良,造成接触电阻大,通过的电流相同,根据焦耳定律可知发热量增加,容易加速老化甚至引起火灾;故B符合题意。
故选B。
3、C
【解析】A、用电器正常工作时的电压等于额定电压,由于微波炉和电视机的额定电压相同,所以这两个用电器正常工作时的电压相等,故A错误;BC、由柱状图可知,微波炉正常工作1小时的电费比电视机高,而单价是一定的,所以微波炉消耗电能多,根据P=可知,微波炉电功率大于电视机的电功率,故C正确;电压相同,由P=UI可知,微波炉正常工作时的电流大,故B错误;D、虽然微波炉电功率大,由于不知道一个月内它们的实际工作时间,根据W=Pt知无法判断微波炉和电视机消耗的电能的多少,所以无法比较电费的多少,故D错误.故选C.
点睛:(1)根据用电器正常工作时的电压与额定电压相等分析判断;(2)从柱状图可知两用电器正常工作1小时的电费,进而知道消耗的电能,再根据P= 和P=UI判断通过用电器的电功率和电流;(3)电能计算:W=Pt;电能的多少与电功率大小和时间长短有关;
4、B
【详解】电阻的大小不仅跟导体的材料有关,还跟材料的长度和横截面积大小有关,故 A、C错误;在温度、横截面积和材料相同时,长的铜导线电阻大,故B正确;在温度、长度和材料相同时,导体的横截面积越小,电阻越大,故D错误,故选B.
5、A
【分析】电流的热效应:电流通过导体要发热,这叫做电流的热效应,如电灯、电炉、电烙铁、电饼铛等都是电流的热效应的例子.
【详解】A、电饼铛工作时把电能转化为内能,利用电流的热效应工作,故A正确;
B、计算器主要利用电能处理信息,把电能转化为光能与声能,不是利用电流热效应工作的,故B错误;
C、电视机主要利用电能处理信息,把电能转化为光能与声能,不是利用电流热效应工作的,故C错误;
D、蓝牙音箱主要把电能转化为声音,不是利用电流热效应工作的,故D错误;
故选A.
6、C
【解析】A、在高压线下钓鱼,易使鱼具与高压线触碰,比较危险,不符合安全用电原则;
B、使用验电笔时,手不可以接触前端金属部分,但要接触笔尾的金属部分,不符合安全用电原则;
C、洗衣机有金属外壳,使用三孔插座可使金属外壳接地,可防止因漏电而触电,符合安全用电原则;
D、家里同时使用几个大功率用电器会导致干路中电流过大,产生电热过多,易造成火灾,不符合安全用电原则。
故选:C。
7、C
【解析】由电路图可以知道,电压表测量的是滑动变阻器两端的电压,
电流表示数变化范围是0.5~1.5 A,电压表示数变化范围是6~3 V.
,
则滑动变阻器连入电路的电阻变化范围为12~2 Ω
因为定值电阻和滑动变阻器串联,所以电源电压
则: , ,
又因为电源的电压不变, ,
计算得出:
把代入(1)式得:.
电流表示数变化范围是0.5~1.5 A,而,
, ,,
则R两端的电压变化范围是1.5V~4.5V
所以C选项是不正确的.
【点睛】这类题有两种情况,或者多种情况,我们应运用一元二次方程来解决。
8、D
【详解】线圈为串联关系根据公式可知,在电流和通电时间相同时,电阻大的产生的热量多,四个容器相同,装的水质量和初温又相等,由图知D容器中的电阻丝电阻最大,水温最高,故D正确。
故选D。
二、多选题
9、AB
【解析】由电路图知,R1与变阻器R2串联,电流表测电路中电流,电压表测R2两端的电压.当滑片在最左端时,变阻器连入阻值为0,此时电路中电流最大,由图像可知:,故B正确;由欧姆定律可得电源电压:;由图和题意可知,当滑片在最右端时,变阻器连入阻值为其最大值,此时电路中的电流最小为 0.2A,由串联电路的分压原理知,此时变阻器分得电压最大,由图像可知,此时电压表示数为16V,故A正确;由欧姆定律可得变阻器的最大阻值: 由串联电路特点和欧姆定律可得电源电压:;电源电压不变,由①②有:,解得:R1=20Ω;由串联电路特点和欧姆定律可知电路中电流:,由可知,变阻器的功率:,因为,所以,由③式可知,当时,P2有最大值,即滑片 P 从最右端向最左端移动过程中,滑动变阻器的功率先变大,后变小,故CD错误.
10、BD
【详解】A.电流从螺线管左端流入,右端流出,据安培定则可知,此时电磁铁的M端是N极,N端是S极,故A错误;
B.据磁极间的作用规律可知,小磁针静止时,左端是N极,右端是S极,即小磁针N极指向水平向左。故B正确;
CD.滑动变阻器的滑动片P向b端移动,电阻变大,电流变小,故电磁铁的磁性变弱。故C错误、D正确。
三、填空题
11、升高 做功可以改变物体内能
【详解】[1][2]用力摇晃试管十几下后,沙子克服摩擦做功,机械能转化为内能。温度计示数升高,说明做功可以改变物体内能。
12、吸 蒸发
【详解】[1]冰块是晶体,熔化时要吸收热量,使环境温度降低,所以能起到保鲜的作用。
[2]用保鲜袋装水果,可控制水果表面空气的流动速度,从而减少水份的蒸发,达到保鲜的目的。
13、10 1:1 6 1.8
【详解】[1]从图像可以看出,甲乙两个都是定值电阻,
,
,
电阻是导体本身的一种性质,跟电压和电流的大小无关,所以电路中的电流为0.4A时,甲乙的电阻不变;
[2] 因为甲、乙两电阻串联在电路中,所以电流相等;
[3]电源电压为
;
[4]当仅将甲、乙两电阻改为并联接在相同的电路中时,则干路中的电流为
。
14、做功
【详解】球两旁的出气管喷出水蒸气使球体快速转动,是水蒸气的内能转化为球体机械能的过程,与汽油机的做功冲程的能量转化相同。
15、快 铜 水银
【详解】[1]干泥土的比热容比湿泥土的比热容小,在阳光照射下,吸收相同的热量,干泥土升温较快;
[2]质量和初温都相等的铜和铝,铜的比热容较小,吸收相同的热量,铜壶升温较快,所以用质量相等的铜壶和铝壶烧开水,从节能角度考虑,选用铜壶较好;
[3] 从表中可知,水银的比热容比较小,当温度变化相同时比其它物质吸收或放出的热量少;一方面不会影响被测物体的温度,另一方面吸收相同热量时,比其它液体物质的温度改变量大,温度计的示数变化明显,因此用水银温度计更为准确。
16、不停做无规则运动 热传递
【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.改变物体内能的方式有两种:做功和热传递.
【详解】“粽叶飘香”属于扩散现象,说明分子不停地在做无规则运动;煮粽子时,粽子的内能增加,是通过热传递的方式使粽子的内能增加.
故答案为(1). 不停做无规则运动 (2). 热传递
【点睛】
本题考查分子动理论和热传递的知识,解答此题的关键是知道分子动理论的内容.
四、作图、实验探究题
17、
【分析】从实物图中可以看出两灯泡串联连接,根据实物图用各元件符号表示即可。
【详解】从电源正极出发,依次经过两个灯泡和开关,然后回到电源负极即可,如图所示:
18、如下图所示
【解析】试题分析:首先辨别上面三根线:下面是地线、上面是火线、中间是零线.三孔插座的接法:上孔接地线;左孔接零线;右孔接火线,带保险盒的插座,将保险盒接在火线上,如上图所示。
【考点定位】插座的构造与工作方式
19、 “50Ω 2A” 灯泡短路 0.5 灯丝的电阻随温度的升高而增大 将滑动变阻器的滑片P向B端移动,使电压表的示数为3V,完成第三次实验
【详解】(1)[1]由于串联电路中各处的电流相等,所以灯泡正常发光时,电路中的电流是:
,
滑动变阻器两端的电压是:
U滑=U﹣UL=6V﹣2.5V=3.5V,
此时滑动变阻器接入电路的阻值为:
,
由于大于滑动变阻器“10Ω 1A”的最大阻值,所以,应选规格为“50Ω 2A”的滑动变阻器;
[2]将电流表串联在电路中,应选择0~0.6A的量程;电压表应与灯泡并联,根据额定电压,应选择0~3V的量程,电路连接如下图:
(2)[3]闭合开关后,发现灯泡不亮,电流表有示数,说明电路为通路,故障为短路;电压表无示数,说明电压表被短路,所以,电路故障可能为灯泡短路;
(3)[4]由图象知道,灯泡正常发光的电流为0.2A,所以,小灯泡的额定功率是:
P=UI=2.5V×0.2A=0.5W;
[5]小灯泡的电流随电压变化的图象不是一条直线,说明小灯泡的电阻不是定值,并且灯丝的电阻随电压的增大而升高,原因是灯丝的电阻随温度的升高而增大;
(4)[6]由表中实验数据知道,电阻两端的电压是:
5Ω×0.6A=3V
且保持不变;当用15Ω的电阻替换10Ω的电阻,定值电阻两端分得电压增大,为保证定值电阻两端的电压保持不变,由串联电路的分压原理知道,应将滑动变阻器的滑片P向B端移动,使电压表的示数为3V,完成第三次实验。
五、计算题
20、(1)5(2)1.25W(3).
【详解】(1).当 S1 闭合、S2 接 b,灯泡和R串联,
灯泡正常发光,此时电路中的电流I===0.4A,
滑动变阻器接两端的电压:U滑=5V-3V=2V
滑动变阻器接入电路的阻值是:
R滑===5;
(2).保持滑动变阻器滑片位置不动,当 S1 闭合、S2 接 a 时,R0 与R串联,
因为R0 =R,所以它们平分电压,UR0=UR=2.5V,
R0 的电功率是PR0===1.25W;
(3)当 S1 闭合、S2 接 a 时,R0 与R串联,
当电压表的示数最大为3V时,R0 的电功率最小,
R0 的最小电功率P最小=.
21、(1)15V(2)1050J
【解析】(1)由图可知,只闭合开关S,灯泡L1与滑动变阻器串联,根据灯泡L1正常发光,可求得流经灯泡的电流,串联电路中电流处处相等,根据滑动变阻器位于中点可知滑动变阻器接入电路的阻值,然后利用串联电路的特点和欧姆定律公式变形求出电源电压;
(2)已知L2的规格“18V 9W”,利用电功率的公式求得L2的电阻,闭合开关S、S1、S2滑动变阻器阻值最大值时,灯泡L2与滑动变阻器并联,根据欧姆定律和并联电路的特点求得干路电流,然后利用W=UIt可求得整个电路产生的热量。
【详解】(1)根据灯泡L1正常发光,可得流经灯泡的电流,由图可知,只闭合开关S,灯泡L1与滑动变阻器串联,串联电路中电流处处相等,则I滑=I1=0.5A,由于滑动变阻器位于中点,则滑动变阻器接入电路的阻值,滑动变阻器两端的电压U滑=I滑R′=0.5A×10Ω=5V;则电源电压U=U滑+U1=5V+10V=15V;
(2)L2的电阻,闭合开关S、S1、S2,灯泡L2、滑动变阻器并联,灯泡L1被短路,滑动变阻器阻值最大值,,,则干路电流,通电1min整个电路产生的热量:。
次数
1
2
3
4
电阻/Ω
5
10
15
20
电流/A
0.6
0.3
0.2
0.15
2.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置.
3.请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符.
4.作答选择题,必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑;如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其他答案.作答非选择题,必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答,在其他位置作答一律无效.
5.如需作图,须用2B铅笔绘、写清楚,线条、符号等须加黑、加粗.
一、单选题
1.如图所示,电源电压保持不变,R为定值电阻,当开关闭合时,标有“6V 3W”的小灯泡恰好正常发光;若保持定值电阻R不变,将L换成一只标有“6V 6W”的小灯泡,闭合开关后,小灯泡工作时消耗的实际功率(不考虑温度对灯丝电阻的影响)( )
A.小于6W
B.等于6W
C.大于6W
D.无法确定
2.在家庭电路中,导线相互连接处(接头)往往比别处更容易发热出现故障,甚至引起火灾。如图所示,原因是装修施工时,技术人员水平低,不按规程操作,造成接头处( )
A.电流比别处大,产生的热量多
B.电阻比别处大,产生的热量多
C.电流比别处小,产生的热量多
D.电阻比别处小,产生的热量多
3.小明家有额定电压相同的微波炉和电视机各一台,按照每度电0.55元的计费标准,将这两个用电器正常工作1h所用的电费绘制成了如图所示的柱状图,对小明家的这两个用电器,下列判断正确的是( )
A.微波炉正常工作时的电压大于电视机正常工作时的电压
B.微波炉正常工作时的电流等于电视机正常工作时的电流
C.微波炉正常工作时的电功率大于电视机正常工作时的电功率
D.每月在微波炉上用的电费一定比在电视机上用的电费多
4.当温度一定时,比较两根铜导线电阻的大小,下列说法中正确的是( )
A.长导线的电阻一定大B.粗细相同,长导线的电阻一定大
C.细导线的电阻一定大D.长度相同,粗导线的电阻一定大
5.如图所示的四种用电器中,主要利用电流热效应工作的是
A.电饼铛B.计算器
C.电视机D. 蓝牙音箱
6.如图的四幅图中,符合安全用电原则的是( )
A.在高压线下钓鱼
B.使用验电笔时,手可以接触前端金属部分
C.洗衣机使用三孔插座
D.同一个插线板可以同时使用几个大功率用电器
7.如图所示,R为定值电阻.闭合开关后,当滑片P在某两点之间滑动时,电流表示数变化范围是0.5~1.5 A,电压表示数变化范围是6~3 V.则下列几种情况中说法错误的是 ( )
A.变阻器连入电路的电阻变化范围为12~2 Ω
B.电源电压为7.5 V
C.实验中R两端的电压变化范围为2~4.5 V
D.R的电阻为3 Ω
8.如下图所示,是四个装了等温、等量水的相同容器,每个容器内放入同种材质、粗细相同的电阻丝绕成的线圈,各线圈的圈数如图所示,合上开关,经过一段时间水温最高的是( )
A.AB.BC.CD.D
二、多选题
9.为研究滑动变阻器消耗功率的情况,小明按照如图连接了实验电路,闭合开关S,记录了滑动变阻器的滑片P在几个不同位置时,电流表和电压表的示数.他利用实验数据作出 U﹣I 图象,如图所示.其中滑动变阻器滑片置于最右端时,电路 中的电流为 0.2A. 关于这个实验电路,下列说法中正确的是( )
A.滑动变阻器滑片 P 移动过程中,电压表的最大示数为 16V
B.开关 S 闭合,滑动变阻器接入电路电阻为零时,电流表的示数为 1.0A
C.滑动变阻器滑片 P 从最右端向最左端移动过程中,滑动变阻器的功率不断增大
D.滑动变阻器滑片 P 从最右端向最左端移动过程中,滑动变阻器的功率不断减小
10.在探究通电螺线管的实验中,小明连接了如图所示的电路,通电螺线管M端放有一小磁针,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,下面说法正确的是
A.通电螺线管M端为S极
B.小磁针N极指向水平向左
C.若滑动变阻器的滑片P向b端移动,通电螺线管的磁性增强
D.若滑动变阻器的滑片P向b端移动,通电螺线管的磁性减弱
三、填空题
11.如图所示,在试管内装入小半管沙子,将温度计插在沙子中,用力摇晃试管十几下,会发现温度计示数_____,此现象说明_____。
12.超市里出售海鲜时,海鲜周围常要铺上一层碎冰块,这是因为冰块熔化时要_____(选填“吸”或“放”)热,对海鲜能起到保鲜作用。果农常用保鲜袋包水果,这样做的目的之一减少水果中水分的______________。
13.甲、乙两个电阻的U-I图线如图所示,当仅将甲、乙两电阻串联在电路中时,电路中的电流为0.4A,则甲的电阻值R甲=_______Ω,通过甲、乙两电阻的电流之比I甲∶I乙=_______,电源电压为_______V;当仅将甲、乙两电阻改为并联接在相同的电路中时,则干路中的电流为_______A。
14.在学习了热机后一物理兴趣小组成员根据古希腊数学家希罗发明的“汽转球”装置组装实验,将一个空心球通过两个空心管与一个装有水的密闭锅连接在一起,如图所示。在锅底加热使水沸腾,产生的水蒸气由管子进入球中,从球两旁喷出并使球体快速转动,这个过程与汽油机的_____冲程发生的能量转化相同。
15.如图所示,根据表中数据可知,在阳光照射下,干泥土比湿泥土升温________(填“快”或“慢”);从节能的角度考虑,烧开水时用________(填“铜”或“铝”)壶好比较好;测量质量小、温度高的物体的温度时,用________(填“酒精”或“水银”)温度计更为准确。
16. “端午深情,粽叶飘香”,其中“粽叶飘香”说明分子在_______;煮粽子时是通过_______方式增大粽子内能的.
四、作图、实验探究题
17.根据图所示的电路图,用笔画线代替导线根据下图所示的实际电路,在右面的虚线框内画出电路图。
(____)
18.请将虚线框内带有保险丝的三孔插座正确接入家庭电路.
19.(10分)在“测量小灯泡电功率”的实验中,小灯泡的额定电压为2.5伏,电阻大约为10欧,有两个规格分别为“10Ω 1A”、“50Ω 2A”的滑动变阻器,电源电压为6V。
(1)本实验中应选择规格为_____的滑动变阻器;如图甲所示,已有部分电路连好,请用笔画线代替导线将电路连接完整;
(__________)
(2)闭合开关后,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,灯泡一直不亮,电压表无示数,电流表有示数,若电路中仅有一处故障,这个故障可能是:_____。
(3)排除故障后,移动滑片,获得多组对应的电压、电流值,绘出如图乙的I﹣U图象,则小电灯的额定功率为_____W,I﹣U图象不为直线的原因是_____。
(4)完成实验后,该组同学又找来了几个不同阻值的电阻代替小灯泡维续“探究电压不变时,电流与电阻的关系”,得到的实验数据如下表,该组同学做完第2次实验后,用15Ω的电阻替换10Ω的电阻,请写出接下来他所进行的操作_____。
五、计算题
20.(6分)如图所示电路,电源电压为 5 V 不变,定值电阻 R0 阻值为 5 Ω,滑动变阻器 R上标有“20Ω 1A”字样,灯 L 标有“3 V 1.2 W”,电压表量程为 0~3 V.(不考虑灯丝电阻的变化,且保证各元件均安全)求
(1)当 S1 闭合、S2 接 b,灯泡正常发光时,滑动变阻器接入电路的阻值是多少?
(2)保持滑动变阻器滑片位置不动,当 S1 闭合、S2 接 a 时,R0 的电功率是多少?
(3)当 S1 闭合、S2 接 a 时,R0 的最小电功率是多少?
21.(6分)如图所示电路,电源电压不变,滑动变阻器R0规格“20Ω 2A”,L1的规格“10V 5W”,L2规格“18V 9W”,不考虑温度对灯丝电阻的影响。
(1)只闭合开关S.当滑动变阻器位于中点时,灯泡L1正常发光,电源电压是多少?
(2)闭合开关S、S1、S2滑动变阻器阻值最大值时,通电1min整个电路产生的热量是多少?
参考答案
一、单选题
1、A
【详解】原来标有“6V 3W”的小灯泡恰好正常发光,说明该小灯泡两端的电压恰好为6V,由可知,当额定电压相同时,额定功率越大,其电阻越小,所以“6V 6W”的灯泡电阻比“6V 3W”灯泡电阻小,因串联电路中的总电阻等于各分电阻之和,所以改接灯泡后,电路中的总电阻变小,由可知,电路中的电流变大,电阻R两端的电压变大,因串联电路中的总电压等于各分电压之和,且电源的电压不变,所以此时“6V 6W”两端的电压变小,即小于6V,由可知,此时灯泡的电功率小于其额定功率,即小于6W。
故选A。
2、B
【详解】不按规程操作,造成接头处导线相互连接处往往接触不良,造成接触电阻大,通过的电流相同,根据焦耳定律可知发热量增加,容易加速老化甚至引起火灾;故B符合题意。
故选B。
3、C
【解析】A、用电器正常工作时的电压等于额定电压,由于微波炉和电视机的额定电压相同,所以这两个用电器正常工作时的电压相等,故A错误;BC、由柱状图可知,微波炉正常工作1小时的电费比电视机高,而单价是一定的,所以微波炉消耗电能多,根据P=可知,微波炉电功率大于电视机的电功率,故C正确;电压相同,由P=UI可知,微波炉正常工作时的电流大,故B错误;D、虽然微波炉电功率大,由于不知道一个月内它们的实际工作时间,根据W=Pt知无法判断微波炉和电视机消耗的电能的多少,所以无法比较电费的多少,故D错误.故选C.
点睛:(1)根据用电器正常工作时的电压与额定电压相等分析判断;(2)从柱状图可知两用电器正常工作1小时的电费,进而知道消耗的电能,再根据P= 和P=UI判断通过用电器的电功率和电流;(3)电能计算:W=Pt;电能的多少与电功率大小和时间长短有关;
4、B
【详解】电阻的大小不仅跟导体的材料有关,还跟材料的长度和横截面积大小有关,故 A、C错误;在温度、横截面积和材料相同时,长的铜导线电阻大,故B正确;在温度、长度和材料相同时,导体的横截面积越小,电阻越大,故D错误,故选B.
5、A
【分析】电流的热效应:电流通过导体要发热,这叫做电流的热效应,如电灯、电炉、电烙铁、电饼铛等都是电流的热效应的例子.
【详解】A、电饼铛工作时把电能转化为内能,利用电流的热效应工作,故A正确;
B、计算器主要利用电能处理信息,把电能转化为光能与声能,不是利用电流热效应工作的,故B错误;
C、电视机主要利用电能处理信息,把电能转化为光能与声能,不是利用电流热效应工作的,故C错误;
D、蓝牙音箱主要把电能转化为声音,不是利用电流热效应工作的,故D错误;
故选A.
6、C
【解析】A、在高压线下钓鱼,易使鱼具与高压线触碰,比较危险,不符合安全用电原则;
B、使用验电笔时,手不可以接触前端金属部分,但要接触笔尾的金属部分,不符合安全用电原则;
C、洗衣机有金属外壳,使用三孔插座可使金属外壳接地,可防止因漏电而触电,符合安全用电原则;
D、家里同时使用几个大功率用电器会导致干路中电流过大,产生电热过多,易造成火灾,不符合安全用电原则。
故选:C。
7、C
【解析】由电路图可以知道,电压表测量的是滑动变阻器两端的电压,
电流表示数变化范围是0.5~1.5 A,电压表示数变化范围是6~3 V.
,
则滑动变阻器连入电路的电阻变化范围为12~2 Ω
因为定值电阻和滑动变阻器串联,所以电源电压
则: , ,
又因为电源的电压不变, ,
计算得出:
把代入(1)式得:.
电流表示数变化范围是0.5~1.5 A,而,
, ,,
则R两端的电压变化范围是1.5V~4.5V
所以C选项是不正确的.
【点睛】这类题有两种情况,或者多种情况,我们应运用一元二次方程来解决。
8、D
【详解】线圈为串联关系根据公式可知,在电流和通电时间相同时,电阻大的产生的热量多,四个容器相同,装的水质量和初温又相等,由图知D容器中的电阻丝电阻最大,水温最高,故D正确。
故选D。
二、多选题
9、AB
【解析】由电路图知,R1与变阻器R2串联,电流表测电路中电流,电压表测R2两端的电压.当滑片在最左端时,变阻器连入阻值为0,此时电路中电流最大,由图像可知:,故B正确;由欧姆定律可得电源电压:;由图和题意可知,当滑片在最右端时,变阻器连入阻值为其最大值,此时电路中的电流最小为 0.2A,由串联电路的分压原理知,此时变阻器分得电压最大,由图像可知,此时电压表示数为16V,故A正确;由欧姆定律可得变阻器的最大阻值: 由串联电路特点和欧姆定律可得电源电压:;电源电压不变,由①②有:,解得:R1=20Ω;由串联电路特点和欧姆定律可知电路中电流:,由可知,变阻器的功率:,因为,所以,由③式可知,当时,P2有最大值,即滑片 P 从最右端向最左端移动过程中,滑动变阻器的功率先变大,后变小,故CD错误.
10、BD
【详解】A.电流从螺线管左端流入,右端流出,据安培定则可知,此时电磁铁的M端是N极,N端是S极,故A错误;
B.据磁极间的作用规律可知,小磁针静止时,左端是N极,右端是S极,即小磁针N极指向水平向左。故B正确;
CD.滑动变阻器的滑动片P向b端移动,电阻变大,电流变小,故电磁铁的磁性变弱。故C错误、D正确。
三、填空题
11、升高 做功可以改变物体内能
【详解】[1][2]用力摇晃试管十几下后,沙子克服摩擦做功,机械能转化为内能。温度计示数升高,说明做功可以改变物体内能。
12、吸 蒸发
【详解】[1]冰块是晶体,熔化时要吸收热量,使环境温度降低,所以能起到保鲜的作用。
[2]用保鲜袋装水果,可控制水果表面空气的流动速度,从而减少水份的蒸发,达到保鲜的目的。
13、10 1:1 6 1.8
【详解】[1]从图像可以看出,甲乙两个都是定值电阻,
,
,
电阻是导体本身的一种性质,跟电压和电流的大小无关,所以电路中的电流为0.4A时,甲乙的电阻不变;
[2] 因为甲、乙两电阻串联在电路中,所以电流相等;
[3]电源电压为
;
[4]当仅将甲、乙两电阻改为并联接在相同的电路中时,则干路中的电流为
。
14、做功
【详解】球两旁的出气管喷出水蒸气使球体快速转动,是水蒸气的内能转化为球体机械能的过程,与汽油机的做功冲程的能量转化相同。
15、快 铜 水银
【详解】[1]干泥土的比热容比湿泥土的比热容小,在阳光照射下,吸收相同的热量,干泥土升温较快;
[2]质量和初温都相等的铜和铝,铜的比热容较小,吸收相同的热量,铜壶升温较快,所以用质量相等的铜壶和铝壶烧开水,从节能角度考虑,选用铜壶较好;
[3] 从表中可知,水银的比热容比较小,当温度变化相同时比其它物质吸收或放出的热量少;一方面不会影响被测物体的温度,另一方面吸收相同热量时,比其它液体物质的温度改变量大,温度计的示数变化明显,因此用水银温度计更为准确。
16、不停做无规则运动 热传递
【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.改变物体内能的方式有两种:做功和热传递.
【详解】“粽叶飘香”属于扩散现象,说明分子不停地在做无规则运动;煮粽子时,粽子的内能增加,是通过热传递的方式使粽子的内能增加.
故答案为(1). 不停做无规则运动 (2). 热传递
【点睛】
本题考查分子动理论和热传递的知识,解答此题的关键是知道分子动理论的内容.
四、作图、实验探究题
17、
【分析】从实物图中可以看出两灯泡串联连接,根据实物图用各元件符号表示即可。
【详解】从电源正极出发,依次经过两个灯泡和开关,然后回到电源负极即可,如图所示:
18、如下图所示
【解析】试题分析:首先辨别上面三根线:下面是地线、上面是火线、中间是零线.三孔插座的接法:上孔接地线;左孔接零线;右孔接火线,带保险盒的插座,将保险盒接在火线上,如上图所示。
【考点定位】插座的构造与工作方式
19、 “50Ω 2A” 灯泡短路 0.5 灯丝的电阻随温度的升高而增大 将滑动变阻器的滑片P向B端移动,使电压表的示数为3V,完成第三次实验
【详解】(1)[1]由于串联电路中各处的电流相等,所以灯泡正常发光时,电路中的电流是:
,
滑动变阻器两端的电压是:
U滑=U﹣UL=6V﹣2.5V=3.5V,
此时滑动变阻器接入电路的阻值为:
,
由于大于滑动变阻器“10Ω 1A”的最大阻值,所以,应选规格为“50Ω 2A”的滑动变阻器;
[2]将电流表串联在电路中,应选择0~0.6A的量程;电压表应与灯泡并联,根据额定电压,应选择0~3V的量程,电路连接如下图:
(2)[3]闭合开关后,发现灯泡不亮,电流表有示数,说明电路为通路,故障为短路;电压表无示数,说明电压表被短路,所以,电路故障可能为灯泡短路;
(3)[4]由图象知道,灯泡正常发光的电流为0.2A,所以,小灯泡的额定功率是:
P=UI=2.5V×0.2A=0.5W;
[5]小灯泡的电流随电压变化的图象不是一条直线,说明小灯泡的电阻不是定值,并且灯丝的电阻随电压的增大而升高,原因是灯丝的电阻随温度的升高而增大;
(4)[6]由表中实验数据知道,电阻两端的电压是:
5Ω×0.6A=3V
且保持不变;当用15Ω的电阻替换10Ω的电阻,定值电阻两端分得电压增大,为保证定值电阻两端的电压保持不变,由串联电路的分压原理知道,应将滑动变阻器的滑片P向B端移动,使电压表的示数为3V,完成第三次实验。
五、计算题
20、(1)5(2)1.25W(3).
【详解】(1).当 S1 闭合、S2 接 b,灯泡和R串联,
灯泡正常发光,此时电路中的电流I===0.4A,
滑动变阻器接两端的电压:U滑=5V-3V=2V
滑动变阻器接入电路的阻值是:
R滑===5;
(2).保持滑动变阻器滑片位置不动,当 S1 闭合、S2 接 a 时,R0 与R串联,
因为R0 =R,所以它们平分电压,UR0=UR=2.5V,
R0 的电功率是PR0===1.25W;
(3)当 S1 闭合、S2 接 a 时,R0 与R串联,
当电压表的示数最大为3V时,R0 的电功率最小,
R0 的最小电功率P最小=.
21、(1)15V(2)1050J
【解析】(1)由图可知,只闭合开关S,灯泡L1与滑动变阻器串联,根据灯泡L1正常发光,可求得流经灯泡的电流,串联电路中电流处处相等,根据滑动变阻器位于中点可知滑动变阻器接入电路的阻值,然后利用串联电路的特点和欧姆定律公式变形求出电源电压;
(2)已知L2的规格“18V 9W”,利用电功率的公式求得L2的电阻,闭合开关S、S1、S2滑动变阻器阻值最大值时,灯泡L2与滑动变阻器并联,根据欧姆定律和并联电路的特点求得干路电流,然后利用W=UIt可求得整个电路产生的热量。
【详解】(1)根据灯泡L1正常发光,可得流经灯泡的电流,由图可知,只闭合开关S,灯泡L1与滑动变阻器串联,串联电路中电流处处相等,则I滑=I1=0.5A,由于滑动变阻器位于中点,则滑动变阻器接入电路的阻值,滑动变阻器两端的电压U滑=I滑R′=0.5A×10Ω=5V;则电源电压U=U滑+U1=5V+10V=15V;
(2)L2的电阻,闭合开关S、S1、S2,灯泡L2、滑动变阻器并联,灯泡L1被短路,滑动变阻器阻值最大值,,,则干路电流,通电1min整个电路产生的热量:。
次数
1
2
3
4
电阻/Ω
5
10
15
20
电流/A
0.6
0.3
0.2
0.15