山东省青岛市崂山区2022-2023学年九年级上学期期末物理试卷
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这是一份山东省青岛市崂山区2022-2023学年九年级上学期期末物理试卷,共30页。试卷主要包含了单项选择题,多选题,实验题,问答题,作图题,计算题等内容,欢迎下载使用。
1.(2分)以下所列家用电器中,正常工作时,电能主要转化为机械能的是( )
A.电风扇B.电水壶
C. 电饭煲D. 电视机
2.(2分)下列关于物理仪器的使用,正确的是( )
A.电流表只能与被测用电器并联,不能直接接在电源的两极上
B.电流表只能被测用电器串联,能直接接在电源的两极上
C.电能表是测量电功的仪表,家用电能表要并联在干路上
D.常用的测电笔是一种辨别火线和零线的工具
3.(2分)如图所示,是一个磁信息阅读器,只要将磁卡刷过,检测头中就会产生感应电流,便能得到相应的信息,以下电器件中工作原理与此相似的是( )
A.扬声器B.发电机
C.电磁继电器D.电铃
4.(2分)下列有关分子动理论的说法中,正确的是( )
A.扫地时尘土飞扬,说明分子在做无规则运动
B.手捏海绵、海绵体积变小、说明分子间有空隙
C.糖在热水中比冷水中溶解得快,说明温度越高,分子热运动越剧烈
D.铁块很难被压缩.说明其分子间只有斥力
5.(2分)汽车已成为现代生活中不可缺少的一部分。汽油机的四个冲程中,使汽车获得动力的是( )
A.吸气冲程B.压缩冲程C.做功冲程D.排气冲程
6.(2分)“低碳生活,从我做起”,小明同学在客厅里看电视时,将卧室的灯全部熄灭,只保留客厅灯、当卧室的灯熄灭后,下列说法错误的是( )
A.电路中的总电流减小了
B.电路中的总电阻增大了
C.电路两端的电压不变
D.客厅的灯亮度变大
7.(2分)电视机、电烙铁和电风扇上都标有“220V 60W”的字样,它们都在额定电压下工作相同的时间,则( )
A.电视机消耗的电能最多
B.电流通过电风扇做的功最多
C.电风扇消耗的电能全部转化为机械能
D.电流通过电烙铁产生的热量最多
8.(2分)下列图象中,能正确描述小灯泡U﹣I关系的是( )
A.B.
C.D.
9.(2分)如图所示,以下四件家用电器正常工作时电流最接近5A的是( )
A. 电风扇B. 笔记本电脑
C. 台灯D. 空调
10.(2分)如图所示,AB和BC是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体,将它们串联后连入电路中。比较通过它们的电流的大小,有( )
A.AB段电阻大,电流小
B.BC段电阻大,电流大
C.AB段电阻大,电流与BC段相等
D.BC段电阻大,电流与AB段相等
11.(2分)磁场看不见、摸不着,我们可以通过磁场对小磁针的作用效果来认识它,这是科学研究中常用的一种方法。下列哪个问题的研究方法与此方法相同( )
A.在比较物质的吸热能力时,通过加热时间的长短来反映物体吸收热量的多少
B.研究串联电路的电阻时,引入“总电阻”的概念
C.制作变阻器时发现导线太长而采取缠绕方式
D.探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系时,保持电流大小相同
12.(2分)第一个发现电磁感应现象的科学家是( )
A.沈括B.法拉第C.奥斯特D.焦耳
13.(2分)下列做法中不符合安全用电原则的是( )
A.高大建筑物的顶端都要安装避雷针
B.把用电器的三脚插头改为两脚插头,接在两孔插座上使用
C.及时更换家庭电路中绝缘皮老化、破损的导线
D.不接触低压带电体,不靠近高压带电体
14.(2分)一节能灯标有“220V,20W”的字样,正常工作一段时间耗电1度,则它工作时间为( )
A.50hB.0.05hC.180sD.0.0045h
15.(2分)下列作图中,正确的是( )
A.B.
C.D.
二、多选题(本题共计8小题,每题3分,共计24分)
(多选)16.(3分)下列关于物理概念的说法中,错误的是( )
A.电流通过导体产生的热量,与导体的电流成正比,与导体电阻成正比,与通电时间成正比
B.物质的比热容与物体的温度、质量、改变的温度有关
C.做功快的用电器,消耗电能就多
D.闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就会产生感应电流
(多选)17.(3分)下列关于物理概念的说法,错误的是( )
A.电功率表示用电器消耗电能的多少
B.导体的电阻跟导体两端的电压成正比,跟导体中的电流成反比
C.感应电流的方向与切割磁感线运动方向和磁场方向有关
D.磁场中的某一点,小磁针静止时N极所指的方向就是该点磁场的方向
(多选)18.(3分)下列关于物理概念的说法中,错误的是( )
A.电荷的移动形成电流
B.并联电路的总电阻的倒数,等于各并联电阻的倒数之和
C.闭合电路的一部分导体在磁场中运动时,导体中一定产生电流
D.一定质量的某种物质,在温度升高时吸收的热量与它的质量和升高温度的乘积之比,叫做该物质的比热容
(多选)19.(3分)下列实验与电动机工作原理相同的是( )
A.电磁铁
B.通电线圈在磁场中扭转
C.电磁感应
D.磁场对电流的作用
(多选)20.(3分)如图甲所示,用相同的酒精灯同时对a、b两液体加热,根据测得的数据,画出了如图乙所示的两液体温度随加热时间变化的图象。则下列推断正确的是( )
A.若两种液体质量相等,则a的比热容较大
B.若两种液体质量相等,则b液体的比热容较大
C.若两种液体比热容相等,则a液体的质量较小
D.加热相同时间,a液体升温大,说明a液体吸热多
(多选)21.(3分)根据图象,下列说法正确的是( )
A.当导体甲两端电压为2.5V时,通过甲的电流为0.5A
B.将甲、乙并联接到2V的电源上,干路电流为0.6A
C.甲的电阻大于乙的电阻
D.将甲、乙两电阻串联在电路中,乙的实际电功率大
(多选)22.(3分)如图所示是研究电磁铁磁性的实验。闭合开关后,下列说法正确的是( )
A.该实验能够说明电能生磁
B.滑片P向右移动电磁铁吸引大头针的数目会增多
C.在铁钉上将线圈多缠绕几匝,电磁铁吸引大头针的数目会增多
D.将铁钉换成铜棒会使磁性增强
(多选)23.(3分)电阻率是用来表示各种物质电阻特性的物理量。某种材料制成的长1m、横截面积是1m2的在常温下(20℃时)的电阻,叫做这种材料的电阻率。如下表是一些物质的电阻率,则下列说法正确的是( )
A.铜的电阻比铁小
B.长2m、横截面积是1m2,在20℃时铜导线的电阻是3.5×10﹣8Ω
C.与铁相比,铜更适合做导线使用
D.在电流与通电时间相同时,长度与横截面积相同的铜和铁导体,铜导体产生的热量多
三、实验题(本题共计5小题,每空1分,共计25分)
24.(4分)探究“物质的温度变化与吸热多少的关系”实验
小雨用电加热器为质量为0.1kg的某种液体加热,该物质温度随时间变化的图像,如图甲所示,已知该物质在固态下的比热容c1=2.1×103J/(kg•℃),根据图像解答下列问题:
(1)从开始加热至2分钟时,该物质共吸收的热量为 J;
(2)该物质在熔化过程中吸收的热量是 ;
(3)该物质在液态下的比热容是 ;
(4)砂石的比热容比海水的比热容小得多,如下图乙所示,是青岛和淄博同一天气温变化曲线。请你判断青岛一天气温变化所对应的曲线是 (选填“A”或“B”)。
25.(4分)某同学在探究“电流通过导体产生热的多少与什么因素有关”时,采用如图所示的实验装置,请观察甲、乙两图并回答下列问题:
(1)该实验是通过观察两个U形管中 的变化,来比较电流通过电阻丝产生热量的多少。
(2)在甲图实验中,若通电时间相同,发现B玻璃管内液面上升较高,这表明:在电流相同、通电时间相同的情况下,导体的 越大,产生的热量越多。
(3)乙图的装置是用来研究电阻丝产生的热量与 的关系,由图中的实验现象可以得到的结论是:在电阻相同、通电时间相同的情况下,通过电阻的 越大,产生的热量越多。
26.(6分)小明同学在“测量小灯泡电功率”的实验中,已知电源电压是6V,小灯泡的额定电压是3.8V,电阻约为8Ω。
(1)请你用笔画线代替导线帮他将图中的实物图连接完整;正确连接电路后,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应该置于 端(选填“A”或“B”)。
(2)小明同学在调节滑动变阻器,进行了几次实验,得到部分U和I的数据如下表所示:
①小明同学在对数据进行分析时发现:小灯泡灯丝电阻随电压的增大而 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
②灯泡正常发光时,电流表的示数如图2所示,则灯泡的额定额定电流为 A,额定功率为 W,灯泡此时的电阻为 。灯泡的亮度取决于 。
27.(3分)探究“通电线管的外部磁场”的实验:
(1)组装好器材如甲,闭合开关,发现竖直悬挂的小铁球向右运动,是因为小铁球受到力作用,该现象说明通电螺线管周围存在 ;若将小铁球换成大小相同的铝球,铝球将 (选填“向右运动”、“向左运动”或“静止”)。
(2)小明继续实验探究,并按图乙连接电路,他先将开关S接a,观察电流表的示数及吸引大头针的数目;再将开关S从a换到b,调节变阻器的滑片P,使电流表示数不变,再次观察吸引大头针的数目,这是为了探究电磁铁的磁性与 的关系。
28.(8分)某同学利用如图所示装置探究“感应电流产生的条件”。
(1)如图,a、b两接线柱间应接入 。
(2)下列各种操作中,能使闭合电路产生电流的是 (多选)。
A.保持导体静止,换用磁性更强的磁体
B.保持导体静止,使U形磁体水平向右运动
C.保持磁体静止,使导体向右上方运动
D.保持磁体静止,让导体在磁场中竖直向上运动
(3)实验发现,导体向左运动速度越快,感应电流越大,说明感应电流大小与 有关。
(4)探究完上述实验后,该同学在a、b两接线柱间换成 就可以探究“磁场对电流的作用”的实验,接通电路后,导体向右运动,若要使导体向左运动,可以 。
四、问答题(本题共计2小题,每空1分,共计6分)
29.(2分)小孩从滑梯上滑下来,克服摩擦力 ,臀部内能 ,所以臀部会有灼热感。
30.(4分)为什么通过电暖气的电流远大于白炽灯泡的?
答:电暖气与白炽灯泡是 联的,它们两端的电压相同,但电暖气的功率比白炽灯泡的功率大,根据公式I= 可知,在 一定时,通过用电器的电流跟它的功率成 比,所以,通过电暖气的电流大。
五、作图题(本题共计1小题,图2分,共计3分)
31.(3分)请用笔画线表示导线,将图中的开关、电灯和插座接入家庭电路中。要求:开关控制电灯,插座单独使用。其中三孔插座是为了安装 外壳的用电器,当内部线路发生漏电时,由于外壳已经接地,可以避免人触电。
六、计算题(本题共计2小题,共计12分)
32.(6分)根据如图所示的一盏白炽灯的铭牌,请计算:
(1)这个灯泡的电阻是多大?
(2)正常工作时,灯泡中的电流是多大?
(3)正常工作24h,灯泡耗电多少度?
33.(6分)某家用电热水壶有加热和保温两挡,内部电路简化示意图如图甲所示,其中R1和R2均为阻值不变的发热电阻。某次使用该电热水壶烧水过程中,消耗的电功率随时间变化的图象如图乙所示。求:
(1)该电热水壶加热和保温时的电流之比;
(2)电阻R2的阻值。
2022-2023学年山东省青岛市崂山区九年级(上)期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、单项选择题(本题共计15小题,每题2分,共计30分)
1.(2分)以下所列家用电器中,正常工作时,电能主要转化为机械能的是( )
A.电风扇B.电水壶
C. 电饭煲D. 电视机
【解答】解:
在常见的家用电器中,电风扇主要把电能转化为机械能;
而电水壶、电饭煲主要把电能转化为内能;电视机主要将电能转化为光能和声能。
故选:A。
2.(2分)下列关于物理仪器的使用,正确的是( )
A.电流表只能与被测用电器并联,不能直接接在电源的两极上
B.电流表只能被测用电器串联,能直接接在电源的两极上
C.电能表是测量电功的仪表,家用电能表要并联在干路上
D.常用的测电笔是一种辨别火线和零线的工具
【解答】解:AB、电流表只能与被测用电器串联,不能直接接在电源的两极上,电压表要与被测用电器并联,可以直接接在电源的两极上,故AB错误;
C、电能表是测量电功的仪表,家用电能表要串联在干路上,而不是并联,故C错误;
D、常用的测电笔是一种辨别火线和零线的工具,故D正确。
故选:D。
3.(2分)如图所示,是一个磁信息阅读器,只要将磁卡刷过,检测头中就会产生感应电流,便能得到相应的信息,以下电器件中工作原理与此相似的是( )
A.扬声器B.发电机
C.电磁继电器D.电铃
【解答】解:
A、扬声器是利用通电导体在磁场中受到力的作用制成的。故A错误;
B、发电机是利用线圈在磁场中做切割磁感线运动,产生变化的感应电流制成的。故B正确;
C、电磁继电器是利用电流的磁效应工作的。故C错误;
D、电铃也是利用电流的磁效应制成的。故D错误。
故选:B。
4.(2分)下列有关分子动理论的说法中,正确的是( )
A.扫地时尘土飞扬,说明分子在做无规则运动
B.手捏海绵、海绵体积变小、说明分子间有空隙
C.糖在热水中比冷水中溶解得快,说明温度越高,分子热运动越剧烈
D.铁块很难被压缩.说明其分子间只有斥力
【解答】解:A、尘土飞扬是宏观灰尘的颗粒,飘在空气中,不属于扩散。故A错误。
B、手捏海绵体积变小,是因为海绵存在宏观的间距。故B错误。
C、糖在水中溶解属于扩散现象,说明分子在不停地无规则运动,水温度越高溶解的越快。说明分子无规则运动越快。故C正确。
D、铁块难被压缩,说明分子间存在斥力,但不能证明不存在引力。故D错误。
故选:C。
5.(2分)汽车已成为现代生活中不可缺少的一部分。汽油机的四个冲程中,使汽车获得动力的是( )
A.吸气冲程B.压缩冲程C.做功冲程D.排气冲程
【解答】解:
四冲程内燃机包括吸气、压缩、做功、排气四个冲程,其中压缩冲程将机械能转化为内能,做功冲程将内能转化为机械能,做功冲程使汽车获得动力,故C正确。
故选:C。
6.(2分)“低碳生活,从我做起”,小明同学在客厅里看电视时,将卧室的灯全部熄灭,只保留客厅灯、当卧室的灯熄灭后,下列说法错误的是( )
A.电路中的总电流减小了
B.电路中的总电阻增大了
C.电路两端的电压不变
D.客厅的灯亮度变大
【解答】解:在家庭电路中,各用电器是并联的。
A、并联电路各支路间不相互影响,干路中的电流等于各支路电流之和,所以同时工作的用电器越多,干路中的电流越大,卧室的灯全部熄灭,则干路中的电流变小,故A正确。
B、同时使用的用电器越多,则并联的电阻越多,并联的电阻就相当于增加了导体的横截面积,则总电阻越小,卧室的灯全部熄灭后,电路中的总电阻变大,故B正确。
C、家庭电路的电压是220V,当这两盏灯熄灭后,电路两端的电压不变,仍为220V,故C正确。
D、教室里的各灯工作时互不影响,它们是并联的,所以客厅的灯亮度不变,故D错误。
故选:D。
7.(2分)电视机、电烙铁和电风扇上都标有“220V 60W”的字样,它们都在额定电压下工作相同的时间,则( )
A.电视机消耗的电能最多
B.电流通过电风扇做的功最多
C.电风扇消耗的电能全部转化为机械能
D.电流通过电烙铁产生的热量最多
【解答】解:各用电器的额定功率相同,在额定电压下它们的实际功率相等。
AB.由W=Pt可知,工作相同时间时,消耗的电能相同,电流通过用电器做的功相同,故AB错误;
C.电风扇工作时消耗电能大部分转化为机械能,产生很少的热量,故C错误;
D.电烙铁工作时消耗的电能全部转化为热量,电流通过电烙铁产生的热量最多,故D正确。
故选:D。
8.(2分)下列图象中,能正确描述小灯泡U﹣I关系的是( )
A.B.
C.D.
【解答】解:
小灯泡电阻是变化的,当灯泡电压和电流增大时,实际功率变大,温度的升高电阻增大。
A、图象中灯泡电压不变,电流增大,根据R=说明灯泡电阻减小,不合理;
B、图象中灯泡电流与电压成正比,根据R=说明灯泡电阻不变,不合理;
C、图象中灯泡电流随电压减小而增大,根据R=说明灯泡电阻减小,不合理;
D、图象中灯泡电阻随电压减小而减小,且电流减小比电压减小量大,根据R=说明灯泡电阻增大,合理。
故选:D。
9.(2分)如图所示,以下四件家用电器正常工作时电流最接近5A的是( )
A. 电风扇B. 笔记本电脑
C. 台灯D. 空调
【解答】解:A、电风扇工作时的功率约为100W,电流大约是0.5A,故A错误;
B、笔记本电脑工作时的功率约为100W,电流大约是0.5A,故B错误;
C、台灯工作时的功率约为40W,电流大约是0.2A,故C错误;
D、空调的电功率约为1000W,工作电流约为5A,故D正确。
故选:D。
10.(2分)如图所示,AB和BC是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体,将它们串联后连入电路中。比较通过它们的电流的大小,有( )
A.AB段电阻大,电流小
B.BC段电阻大,电流大
C.AB段电阻大,电流与BC段相等
D.BC段电阻大,电流与AB段相等
【解答】解:对于AB和BC是由同种材料制成的长度相同的两段导体,由于AB段的横截面积小,BC段的横截面积大,故AB段的电阻大于BC段的电阻;且此两段电阻串联,据串联电流处处相等的关系可知,这两段导体中的电流是相等的。
故选:C。
11.(2分)磁场看不见、摸不着,我们可以通过磁场对小磁针的作用效果来认识它,这是科学研究中常用的一种方法。下列哪个问题的研究方法与此方法相同( )
A.在比较物质的吸热能力时,通过加热时间的长短来反映物体吸收热量的多少
B.研究串联电路的电阻时,引入“总电阻”的概念
C.制作变阻器时发现导线太长而采取缠绕方式
D.探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系时,保持电流大小相同
【解答】解:磁场看不见、摸不着,通过磁场对小磁针的作用效果来认识它,是转换法:
A、通过加热时间的长短来比较吸热多少,这种方法叫转换法,故A正确。
B、研究串联电路的电阻时,引入“总电阻”的概念,采用的是等效替代法,故B错误;
C、制作滑动变阻器时,发现导线太长,采取缠绕的方式,可以缩短导线所占的距离空间,采用的是缺点列举法,故C错误;
D、探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系时,保持电流大小相同,采用的是控制变量法,故D错误;
故选:A。
12.(2分)第一个发现电磁感应现象的科学家是( )
A.沈括B.法拉第C.奥斯特D.焦耳
【解答】解:法拉第发现了电磁感应现象。
故选:B。
13.(2分)下列做法中不符合安全用电原则的是( )
A.高大建筑物的顶端都要安装避雷针
B.把用电器的三脚插头改为两脚插头,接在两孔插座上使用
C.及时更换家庭电路中绝缘皮老化、破损的导线
D.不接触低压带电体,不靠近高压带电体
【解答】解:
A、高大建筑物为避免发生雷击,顶端要安装避雷针,故A符合安全用电原则;
B、把用电器的三脚插头改为两脚插头接在两孔插座上使用(即用电器的金属外壳没有接地),这样当金属外壳漏电时,电流不能导向大地,会发生触电事故,故B不符合安全用电原则;
C、电线的绝缘皮破损老化、破损时应及时更换,否则容易发生触电事故或短路(即火线和零线直接连通),故C符合安全用电原则;
D、安全用电的基本原则:不接触低压带电体,不靠近高压带电体,故D符合安全用电原则。
故选:B。
14.(2分)一节能灯标有“220V,20W”的字样,正常工作一段时间耗电1度,则它工作时间为( )
A.50hB.0.05hC.180sD.0.0045h
【解答】解:节能灯正常工作时的功率P=20W=0.02kW,消耗的电能W=1度=1kW•h,
由P=可得,消耗1度电时它的工作时间:
t===50h。
故选:A。
15.(2分)下列作图中,正确的是( )
A.B.
C.D.
【解答】解:
AB、在磁体的外部,磁感线是从N极出来回到S极的,而这两幅图中磁感线回到了N极,故AB错误,
C、图中螺线管线圈正面的电流方向是向上的,根据安培定则可知,其左端为N极,右端为S极,故C正确;
D、根据磁极间的相互作用规律可知,小磁针的左端应该为S极,右端应为N极,故D错误。
故选:C。
二、多选题(本题共计8小题,每题3分,共计24分)
(多选)16.(3分)下列关于物理概念的说法中,错误的是( )
A.电流通过导体产生的热量,与导体的电流成正比,与导体电阻成正比,与通电时间成正比
B.物质的比热容与物体的温度、质量、改变的温度有关
C.做功快的用电器,消耗电能就多
D.闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就会产生感应电流
【解答】解:A、描述中“电流通过导体产生的热量与电流成正比”是错误的,根据焦耳定律Q=I2Rt可知,应该是与电流的平方成正比,故A错误;
B、比热容是物质本身的一种特性,与物体吸收的热量、温度变化、质量等因素无关,只与物质种类和状态有关;所以,同一种物质,无论质量和温度差是多少,比热容都一样,故B错误;
C、做功快的用电器,其电功率大;因做功时间不确定,所以由W=Pt可知,做功快的用电器,消耗的电能不一定多,故C错误;
D、闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,导体中就会产生感应电流,这就是电磁感应现象,故D正确。
故选:ABC。
(多选)17.(3分)下列关于物理概念的说法,错误的是( )
A.电功率表示用电器消耗电能的多少
B.导体的电阻跟导体两端的电压成正比,跟导体中的电流成反比
C.感应电流的方向与切割磁感线运动方向和磁场方向有关
D.磁场中的某一点,小磁针静止时N极所指的方向就是该点磁场的方向
【解答】解:
A、电功率表示用电器消耗电能的快慢,故A错误;
B、导体电阻的大小和导体的材料、长度、横截面积都有关,与电流和电压的大小无关,故B错误;
C、影响感应电流方向的因素有两个:导体的运动方向和磁感线的方向有关,故C正确;
D、根据磁场方向的规定可知,磁场中某点,小磁针静止时北极所指的方向为该点的磁场方向,故D正确。
故选:AB。
(多选)18.(3分)下列关于物理概念的说法中,错误的是( )
A.电荷的移动形成电流
B.并联电路的总电阻的倒数,等于各并联电阻的倒数之和
C.闭合电路的一部分导体在磁场中运动时,导体中一定产生电流
D.一定质量的某种物质,在温度升高时吸收的热量与它的质量和升高温度的乘积之比,叫做该物质的比热容
【解答】解:A、电荷必须发生定向移动时才形成电流,故A错误;
B、并联电路总电阻等于各个并联电阻的倒数之和的倒数,故B正确;
C、闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中一定产生电流,故C错误;
D、一定质量的某种物质,在温度升高时吸收的热量与它的质量和升高温度的乘积之比,叫做该物质的比热容,即c=,故D正确。
故选:AC。
(多选)19.(3分)下列实验与电动机工作原理相同的是( )
A.电磁铁
B.通电线圈在磁场中扭转
C.电磁感应
D.磁场对电流的作用
【解答】解:电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理来工作的。
A、电磁铁是利用电流的磁效应来工作的设备,故A不符合题意;
B、通电线圈在磁场中扭转是由于通电线圈在磁场中受到力的作用,故B符合题意。
C、闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中会产生电流,这种现象叫电磁感应现象,故C不符合题意;
D、磁场对电流的作用和电动机的原理相同,故D符合题意。
故选:BD。
(多选)20.(3分)如图甲所示,用相同的酒精灯同时对a、b两液体加热,根据测得的数据,画出了如图乙所示的两液体温度随加热时间变化的图象。则下列推断正确的是( )
A.若两种液体质量相等,则a的比热容较大
B.若两种液体质量相等,则b液体的比热容较大
C.若两种液体比热容相等,则a液体的质量较小
D.加热相同时间,a液体升温大,说明a液体吸热多
【解答】解:AB、从乙图可知,a的温度上升较快,因为它们吸收了相同的热量,如果若两种液体质量相等,则a的比热容较小,故A错误,B正确;
C、因为它们吸收了相同的热量,若两种液体比热容相等,根据乙图可知,a上升较快,故a的质量较小,故C正确;
D、用相同的加热器加热相同的时间,则a液体和b液体吸收的热量同样多,故D错误。
故选:BC。
(多选)21.(3分)根据图象,下列说法正确的是( )
A.当导体甲两端电压为2.5V时,通过甲的电流为0.5A
B.将甲、乙并联接到2V的电源上,干路电流为0.6A
C.甲的电阻大于乙的电阻
D.将甲、乙两电阻串联在电路中,乙的实际电功率大
【解答】解:读图可知,横坐标表示电流,纵坐标表示电压,两条线都是正比例函数图线,说明电压与电流都成正比。
A、读图可知,当导体甲两端电压为2.5V时,对应的通过甲的电流为0.5A,故A正确;
B、若将甲、乙并联接到2V的电源上,读图可知,乙的电流的0.2A,甲的电流为0.4A,则干路电流为0.2A+0.4A=0.6A,故B正确;
C、读图可知,当电压一定时,流经导体甲的电流大于流经导体乙的电流,根据欧姆定律I=可知,甲的电阻小于乙的电阻,故C错误;
D、由C的分析可知,甲的电阻小于乙的电阻,当它们串联时,根据串联分压的特点,乙两端的电压大,根据P=UI可知,乙的功率大,故D正确。
故选:ABD。
(多选)22.(3分)如图所示是研究电磁铁磁性的实验。闭合开关后,下列说法正确的是( )
A.该实验能够说明电能生磁
B.滑片P向右移动电磁铁吸引大头针的数目会增多
C.在铁钉上将线圈多缠绕几匝,电磁铁吸引大头针的数目会增多
D.将铁钉换成铜棒会使磁性增强
【解答】解:
A、闭合开关后,通过电磁铁有电流,电磁铁能吸引大头针,这说明通电导线的周围存在磁场,这是电流的磁效应,故A正确;
B、滑片P向右移动,滑动变阻器接入电路的电阻变小,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大,电磁铁的磁性增强,电磁铁吸引大头针的数目会增多,故B正确;
C、在铁钉上将线圈多缠绕几匝,电磁铁的磁性增强,电磁铁吸引大头针的数目会增多,故C正确;
D、铁钉容易被磁化,而铜棒不会被磁化,所以铁棒换成铜棒会使磁性减弱,故D错误。
故选:ABC。
(多选)23.(3分)电阻率是用来表示各种物质电阻特性的物理量。某种材料制成的长1m、横截面积是1m2的在常温下(20℃时)的电阻,叫做这种材料的电阻率。如下表是一些物质的电阻率,则下列说法正确的是( )
A.铜的电阻比铁小
B.长2m、横截面积是1m2,在20℃时铜导线的电阻是3.5×10﹣8Ω
C.与铁相比,铜更适合做导线使用
D.在电流与通电时间相同时,长度与横截面积相同的铜和铁导体,铜导体产生的热量多
【解答】解:A.影响电阻大小的因素有导体的材料、长度、横截面积和温度,长度和截面积未知,铜的电阻不一定比铁小,故A错误;
B.电阻与长度成正比,长1m、横截面积是1m2的在常温下(时)的电阻1.75×10﹣8Ω,长度增大为2倍,电阻变为2倍,是3.5×10﹣8Ω,故B正确;
C.铜的电阻率比铁小,相同条件下,电阻较小,与铁相比,铜更适合做导线使用,故C正确;
D.在电流与通电时间相同时,长度与横截面积相同的铜和铁导体,铁的电阻大,根据焦耳定律知,铁导体产生的热量多,故D错误。
故选:BC。
三、实验题(本题共计5小题,每空1分,共计25分)
24.(4分)探究“物质的温度变化与吸热多少的关系”实验
小雨用电加热器为质量为0.1kg的某种液体加热,该物质温度随时间变化的图像,如图甲所示,已知该物质在固态下的比热容c1=2.1×103J/(kg•℃),根据图像解答下列问题:
(1)从开始加热至2分钟时,该物质共吸收的热量为 840 J;
(2)该物质在熔化过程中吸收的热量是 1260J ;
(3)该物质在液态下的比热容是 4.2×103J/(kg•℃) ;
(4)砂石的比热容比海水的比热容小得多,如下图乙所示,是青岛和淄博同一天气温变化曲线。请你判断青岛一天气温变化所对应的曲线是 B (选填“A”或“B”)。
【解答】解:(1)由甲图可知,0~2min为固态,2min~5min温度保持不变,为固液体共存状态(为熔化过程),5min~7min为液态升温的过程:
从开始加热至2min,升高的温度为Δt=4℃,该物质共吸收的热量为:
Q=c1mΔt=2.1×103J/(kg•℃)×0.1kg×4℃=840J;
(2)因用同一热源加热,故相同时间内吸收的热量相等,
由(1)可知,加热2min吸热840J,熔化过程经历的时间为3min,故该物质熔化过程吸收的热量:
Q′=×840J=1260J;
(3)5min~7min 吸热为840J,升高的温度为Δt′=2℃;
该物质在液态下的比热容是:
c′===4.2×103J/(kg•℃);
(4)根据公式Q=cmΔt可知,质量相同的砂石和水,从太阳处吸收相同的热量后,升高的温度Δt和比热c成反比,砂石的比热小于水的比热,因此水的温度升的慢,从乙图像可以看出曲线A的温度升的高,因此曲线A是内陆城市(淄博)一天气温变化所对应的曲线,B是沿海城市(青岛)一天气温变化所对应的曲线。
故答案为:(1)840;(2)1260J; (3)4.2×103J/(kg•℃); (4)B。
25.(4分)某同学在探究“电流通过导体产生热的多少与什么因素有关”时,采用如图所示的实验装置,请观察甲、乙两图并回答下列问题:
(1)该实验是通过观察两个U形管中 液面高度 的变化,来比较电流通过电阻丝产生热量的多少。
(2)在甲图实验中,若通电时间相同,发现B玻璃管内液面上升较高,这表明:在电流相同、通电时间相同的情况下,导体的 电阻 越大,产生的热量越多。
(3)乙图的装置是用来研究电阻丝产生的热量与 电流 的关系,由图中的实验现象可以得到的结论是:在电阻相同、通电时间相同的情况下,通过电阻的 电流 越大,产生的热量越多。
【解答】解:(1)电流通过导体产生热量的多少不能直接观察,但液体温度的变化可以通过液面高度差的变化来反映,这种研究方法叫转换法;
(2)将容器中的电阻丝串联起来接到电源两端,通过它们的电流I与通电时间t相同,左边容器中的电阻小于右边容器中的电阻,由Q=I2Rt可知,右边容器中的电阻产生的热量多,温度升得较快,这表明:在相同时间内,电流相同的情况下,电阻越大,电流通过导体时产生的热量越多;
(3)装置中一个5Ω的电阻与两个5Ω的电阻并联后再串联,根据串联电路的电流特点可知,右端两个电阻的总电流和左端的电阻电流相等,即I右=I左,两个5Ω的电阻并联,根据并联电路的电流特点知I右=I1+I2,两电阻阻值相等,则支路中电流相等,I1=I2,所以右边容器中的通过电阻的电流是左侧通过电流的一半,由Q=I2Rt可知,左边容器中的电阻产生的热量多,温度升得较快;
这表明:在相同时间内,电阻相同,电流越大,通过导体时产生的热量越多。
故答案为:(1)液面高度;(2)电阻;(3)电流;电流。
26.(6分)小明同学在“测量小灯泡电功率”的实验中,已知电源电压是6V,小灯泡的额定电压是3.8V,电阻约为8Ω。
(1)请你用笔画线代替导线帮他将图中的实物图连接完整;正确连接电路后,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应该置于 B 端(选填“A”或“B”)。
(2)小明同学在调节滑动变阻器,进行了几次实验,得到部分U和I的数据如下表所示:
①小明同学在对数据进行分析时发现:小灯泡灯丝电阻随电压的增大而 增大 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
②灯泡正常发光时,电流表的示数如图2所示,则灯泡的额定额定电流为 0.5 A,额定功率为 1.9 W,灯泡此时的电阻为 7.6Ω 。灯泡的亮度取决于 灯泡的实际功率 。
【解答】解:(1)滑动变阻器,灯泡,电流表串联在电路中,电流表用0.6A量程,电路图如图所示:;
正确连接电路后,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应该置于B端;
(2)①电阻R=,小灯泡灯丝电阻随电压的增大而增大;
②灯泡正常发光时,灯泡电压为额定电压U=3.80V;由图知电流表示数I=0.5A,灯泡的额定功率P=UI=3.80V×0.5A=1.9W;灯泡此时的电阻为R==,由表格数据可知灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率。
27.(3分)探究“通电线管的外部磁场”的实验:
(1)组装好器材如甲,闭合开关,发现竖直悬挂的小铁球向右运动,是因为小铁球受到力作用,该现象说明通电螺线管周围存在 磁场 ;若将小铁球换成大小相同的铝球,铝球将 静止 (选填“向右运动”、“向左运动”或“静止”)。
(2)小明继续实验探究,并按图乙连接电路,他先将开关S接a,观察电流表的示数及吸引大头针的数目;再将开关S从a换到b,调节变阻器的滑片P,使电流表示数不变,再次观察吸引大头针的数目,这是为了探究电磁铁的磁性与 线圈匝数 的关系。
【解答】解:(1)通电螺线管周围存在磁场,对小铁球存在磁力作用,铝球不受磁力作用,处于静止状态;
(2)实验中,他将开关S从a换到b上时,连入电路的线圈匝数发生了变化,为了保证电流不变,应调节变阻器的滑片P,控制两次实验的电流大小不变,再次观察电流表示数及吸引的大头针数目,这样才能探究出通电螺线管磁性强弱与线圈匝数的关系;
故答案为:(1)磁场;静止;(2)线圈匝数。
28.(8分)某同学利用如图所示装置探究“感应电流产生的条件”。
(1)如图,a、b两接线柱间应接入 电流计 。
(2)下列各种操作中,能使闭合电路产生电流的是 BC (多选)。
A.保持导体静止,换用磁性更强的磁体
B.保持导体静止,使U形磁体水平向右运动
C.保持磁体静止,使导体向右上方运动
D.保持磁体静止,让导体在磁场中竖直向上运动
(3)实验发现,导体向左运动速度越快,感应电流越大,说明感应电流大小与 导体切割磁感线运动速度 有关。
(4)探究完上述实验后,该同学在a、b两接线柱间换成 电源 就可以探究“磁场对电流的作用”的实验,接通电路后,导体向右运动,若要使导体向左运动,可以 改变电流方向或对调磁体N和S极 。
【解答】解:(1)电路中接入电流计,电流计指针发生偏转说明电路中有感应电流。
(2)A.保持导体静止,换用磁性更强的磁体,导体没有做切割磁感线运动,导体中没有感应电流产生。
B.保持导体静止,使U形磁体水平向右运动,闭合电路的一部分导体相对于磁体做切割磁感线运动,导体中有感应电流产生。
C.保持磁体静止,使导体向右上方运动,闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动,导体中有感应电流产生。
D.保持磁体静止,让导体在磁场中竖直向上运动,导体没有做切割磁感线运动,导体中没有感应电流产生。
故BC操作,都能使闭合电路产生感应电流。
(3)实验发现,导体向左运动速度越快,感应电流越大,这说明感应电流大小与导体切割磁感线运动速度有关。
(4)探究完上述实验后,该同学在a、b两接线柱间换成电源,导体中有电流,通电导体在磁场中受到磁力而运动,可以探究“磁场对电流的作用”的实验。接通电路后,导体向右运动,通电导体在磁场中运动方向跟电流方向和磁场方向有关,若要使导体向左运动,可以改变电流方向或对调磁体N和S极。
故答案为:(1)电流计;(2)BC;(3)导体切割磁感线运动速度;(4)电源;改变电流方向或对调磁体N和S极。
四、问答题(本题共计2小题,每空1分,共计6分)
29.(2分)小孩从滑梯上滑下来,克服摩擦力 做功 ,臀部内能 增大 ,所以臀部会有灼热感。
【解答】解:小孩由滑梯滑下是克服摩擦做功,将机械能转化为内能,臀部内能增加,所以会有灼热感。
故答案为:做功;增大。
30.(4分)为什么通过电暖气的电流远大于白炽灯泡的?
答:电暖气与白炽灯泡是 并 联的,它们两端的电压相同,但电暖气的功率比白炽灯泡的功率大,根据公式I= 可知,在 电压 一定时,通过用电器的电流跟它的功率成 正 比,所以,通过电暖气的电流大。
【解答】解:电暖气和加湿器都正常工作时,用电器相互不影响工作,属于并联;
根据公式P=UI可得:I=,则在电压一定时,电流与电功率成正比,所以相同情况下通过电暖气的电流大。
故答案为:并;;电压;正。
五、作图题(本题共计1小题,图2分,共计3分)
31.(3分)请用笔画线表示导线,将图中的开关、电灯和插座接入家庭电路中。要求:开关控制电灯,插座单独使用。其中三孔插座是为了安装 金属 外壳的用电器,当内部线路发生漏电时,由于外壳已经接地,可以避免人触电。
【解答】解:首先辨别上面三根线地线、火线、零线。
(1)灯泡接法:火线进入开关,再进入灯泡顶端的接线处,这样在断开开关能切断火线,接触灯泡不会发生触电事故。既能控制灯泡,又能更安全。
(2)三孔插座的接法:上孔接地线;左孔接零线;右孔接火线;
(3)三孔插座的作用就是将用电器的金属外壳与大地相连,防止漏电事故,所以三孔插座是为带有金属外壳的用电器提供的。
故答案为:;
(3)金属。
六、计算题(本题共计2小题,共计12分)
32.(6分)根据如图所示的一盏白炽灯的铭牌,请计算:
(1)这个灯泡的电阻是多大?
(2)正常工作时,灯泡中的电流是多大?
(3)正常工作24h,灯泡耗电多少度?
【解答】接:(1)由图知,灯泡的额定电压220V,额定功率100W;
由P=可得,电阻为:
R==484Ω,
(2)由P=UI可得,正常工作时,实际功率等于额定功率,通过灯泡的电流:
IL==≈0.455A,
(3)正常工作24h,灯泡耗电W=Pt=100×10﹣3kW×24h=2.4kW•h。
答:(1)这个灯泡的电阻是484Ω;
(2)正常工作时,灯泡中的电流是0.455A;
(3)正常工作24h,灯泡耗电2.4度。
33.(6分)某家用电热水壶有加热和保温两挡,内部电路简化示意图如图甲所示,其中R1和R2均为阻值不变的发热电阻。某次使用该电热水壶烧水过程中,消耗的电功率随时间变化的图象如图乙所示。求:
(1)该电热水壶加热和保温时的电流之比;
(2)电阻R2的阻值。
【解答】解:(1)由图乙可知,电热水壶保温状态的功率P保=400W,
由P=UI可知,电热水壶在保温状态下的电流:I保==,
由图乙可知,电热水壶加热状态的功率P热=1600W,
由P=UI可知,电热水壶在加热状态下的电流:I热==,
故该电热水壶加热和保温时的电流之比:===4:1;
(2)由图甲可知,当开关S接1时,只有R1工作,当开关S接2时,R1、R2串联,
根据串联电路的电阻特点可知,当开关S接1时,只有R1工作,电路中的总电阻最小,由P=可知,电路中的总功率最大,电热水壶处于加热状态;
当开关S接2时,R1、R2串联,电路中的总电阻最大,总功率最小,电热水壶处于保温状态;
由P=可知,R1的阻值:R1===30.25Ω,
R1、R2的串联总电阻:R===121Ω,
根据串联电路的电阻特点可知,R2阻值为:R2=R﹣R1=121Ω﹣30.25Ω=90.75Ω;
答:(1)该电热水壶加热和保温时的电流之比为4:1;
(2)电阻R2的阻值为90.75Ω。
材料
银
铜
铝
钨
铁
镍铬合金
电阻率(Ω•m)
1.65×10﹣8
1.75×10﹣8
2.83×10﹣8
5.48×10﹣8
9.78×10﹣8
1.0×10﹣6
U/V
1
1.5
2
2.50
3
3.50
3.80
4.20
I/A
0.20
0.3
0.40
0.44
0.47
0.49
见图2
0.51
灯泡亮度
不亮
微亮
很暗
较暗
偏暗
较亮
正常
很亮
材料
银
铜
铝
钨
铁
镍铬合金
电阻率(Ω•m)
1.65×10﹣8
1.75×10﹣8
2.83×10﹣8
5.48×10﹣8
9.78×10﹣8
1.0×10﹣6
U/V
1
1.5
2
2.50
3
3.50
3.80
4.20
I/A
0.20
0.3
0.40
0.44
0.47
0.49
见图2
0.51
灯泡亮度
不亮
微亮
很暗
较暗
偏暗
较亮
正常
很亮
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