2022-2023学年天津市津南区九年级(上)期末物理试卷(含详细答案解析)
展开1.下列物体属于绝缘体的是( )
A. 大地B. 人体C. 铝块D. 塑料
2.花香四溢,能闻到花的香味是因为( )
A. 分子很小B. 分子在不停地运动
C. 分子间有空隙D. 分子间存在相互作用力
3.下列生活实例中,通过做功改变物体内能的是( )
A. 入冬用暖气供热,使房屋暖和B. 用天然气烧水,使水沸腾
C. 海鲜放在冰上,为海鲜降温D. 两手相互摩擦,手的温度升高
4.用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器的金属球如图所示,发现验电器的两片金属箔张开,下列说法中正确的是( )
A. 毛皮摩擦过的橡胶棒带正电荷
B. 毛皮和橡胶棒摩擦后都带负电荷
C. 毛皮和橡胶棒摩擦的过程中创造了电荷
D. 验电器的两片金属箔张开是因为同种电荷相互排斥
5.如图,开关闭合后,能用电压表正确测量出灯泡L1两端电压的是( )
A. B. C. D.
6.如图所示的滑动变阻器连入电路的4种接法中,当滑片P向右滑动时,滑动变阻器连入电路部分的电阻增大的是( )
A. B.
C. D.
7.如图所示的电路中,将开关S闭合,灯L1和灯L2均发光,并且L1比L2更亮。下列说法中正确的是( )
A. 灯L1和灯 L2并联
B. 灯 L1和灯 L2 两端的电压一定相等
C. 通过灯 L1 的电流与通过灯 L2 的电流一定相等
D. 通过灯 L1 的电流一定比通过灯 L2 的电流大
8.小刚家的电路简化后如图所示,由该电路可知错误的( )
A. 开关要串接在火线与灯泡L之间的
B. 电能表是用来直接测量用电器总功率的
C. 电路中的电视机和电冰箱正常工作时是并联的
D. 空气开关自动切断电路,一定是因为电路中电流过大
9.新能源汽车的核心部件是电动机,如图中能说明电动机工作原理的是( )
A. B.
C. D.
10.在图的电路中,当开关S闭合时,灯L1、L2均不亮,某同学用一根导线去查找电路的故障,他将导线先并接在灯L1两端时发现L2亮,灯Ll不亮,然后并接在 L2两端时发现两灯均不亮,由此可以判断( )
A. 灯L1断路B. 灯L2断路C. 灯11短路D. 灯L2短路
二、多选题:本大题共3小题,共9分。
11.“珍爱生命,安全用电”。下列做法符合安全用电要求的是( )
A. 更换灯泡时、搬动电器前应断开电源开关
B. 用电器起火,可以迅速用水将火扑灭
C. 保险装置、插座、导线、家用电器等达到使用寿命应及时更换
D. 电冰箱、洗衣机可以使用两孔插座
12.如图所示是某研究小组自制肺活量比较装置,吹气时气球胀大,隔板向上运动,电源电压不变,下列说法正确的是( )
A. 总电阻变大B. 电流表示数变小C. 电压表示数变小D. 电路总功率变大
13.如图所示电路,甲、乙两灯分别标有“6Vㅤ6W”和“6Vㅤ3W”字样,电源电压恒为6V。不考虑温度对灯丝电阻的影响,下列说法正确的是( )
A. 只闭合S1时,甲、乙两灯的电压之比为2:1
B. 只闭合S2、S3时,甲、乙两灯的电流之比为2:1
C. 只闭合S1、S2时,电路的总阻值为6Ω
D. 只闭合S1、S2时,电路的总阻值为12Ω
三、填空题:本大题共6小题,共12分。
14.如图为四冲程汽油机工作过程中某一冲程的示意图,此冲程是______ 冲程,发生的能量转化是______ 。
15.如图所示,使玻璃板水平接触水面,然后稍稍用力向上拉玻璃板,弹簧测力计的读数将______(填“变大”或“减小”),原因是玻璃板与水的接触面之间存在分子______的作用。
16.当某导体两端电压是3V时,通过它的电流是0.3A,则该导体的电阻是______Ω;当它两端电压为0V时,该导体的电阻为______Ω。
17.甲、乙两导体的材料和横截面积相同,甲的长度大于乙的长度,则甲的电阻______ 乙的电阻;若将它们并联在电路中时,通过甲的电流______ 乙的电流。(均选填“大于”、“等于”或“小于”)
18.如图所示,由通电螺线管的磁感线方向可知,电流表的上端为______接线柱;静止的小磁针的左端为______极。
19.小明家中一周前、后电能表示数如图所示,他家这周消耗的电能为______ kW⋅h。电路中只有一台空调在工作时,电能表的铝盘在1min内转了10转,则此时空调的功率为______ W。
四、实验探究题:本大题共2小题,共12分。
20.为了探究“电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”,小贺准备的实验器材有三个完全相同的烧瓶,瓶内装有质量和初温都相同的煤油,相同的温度计a、b、c,阻值为R1、R2、R3的电阻丝(R1>R2=R3),还有满足实验要求的电源、滑动变阻器、开关、导线。他连接了如图甲所示的电路进行实验,闭合开关一段时间后,温度计a、b的示数如图乙所示。根据实验过程及现象回答下列问题:
(1)此实验是通过______ 反映电流通过导体时产生的热量多少;
(2)电流通过导体时产生的热量与电阻大小______ (选填“有关”或“无关”);
(3)小贺想探究“电流通过导体产生的热量与电流大小是否有关”,他连接了如图丙所示的电路。该电路______ (选填“能”或“不能”)完成探究任务,原因是______ 。
21.小华在实验室测量额定电压为2.5V小灯泡的额定功率。
(1)如图1所示是小华连接的实物电路,电路的连接有一处错误,请你在错接的导线上画×,然后用笔画线代替导线,画出正确的接线。
(2)小华改正错误的电路连接后,进行实验。她闭合开关S前,应将滑动变阻器的滑片P移动到______端;(选填“左”或“右”)
(3)闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P到某一位置,观察到电压表和电流表的示数分别如图2甲、乙所示,则通过小灯泡的电流为______ A,小灯泡的额定功率为______ W;小灯泡正常发光时的电阻RL=______Ω。(结果保留一位小数)
(4)小华在实验中,调节滑动变阻器的滑片P,测得多组电压值和电流值,之后她计算出小灯泡的平均功率。你认为小华的做法是否正确?请简要说明原因:______。
五、计算题:本大题共4小题,共32分。
22.在野外生存训练中需要将4kg、10℃的水加热到60℃,如果利用干木柴烧水,需燃烧3kg干木柴(干木柴的热值:1.2×107J/kg,水的比热容:c水=4.2×103J/(kg⋅℃),求:
(1)将4kg、10℃的水加热到60℃需吸收的热量是多少?
(2)燃烧3kg干木柴放出的热量是多少?
23.如图所示的电路中,电源两端电压保持不变,电阻R2的阻值为5Ω。闭合开关S,电流表A1的示数为0.9A,电流表A2的示数为0.6A。求:
(1)电源电压;
(2)R1的阻值。
24.现有一个阻值为20Ω的定值电阻R0,一个电压约为15V的电源,一个量程为0∼1A的电流表,一个单刀双掷开关及导线若干。请你利用上述器材设计实验,测出约为10Ω的未知电阻Rx的阻值。要求:
(1)画出实验电路图;
(2)写出主要的实验步骤和需要测量的物理量;
(3)写出待测电阻Rx的数学表达式(用已知量和测量量表示)。
25.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关系如图乙所示。试问:
(1)求滑动变阻器的最大阻值;
(2)电源电压和定值电阻R1;
(3)在图乙所示的坐标系中,画出滑片整个移动过程中定值电阻的U−I关系图象,并标出端点的坐标。
答案和解析
1.【答案】D
【解析】解:ABC、大地、人体、铝块都容易导电,是导体,故ABC不符合题意;
D、塑料不容易导电,是绝缘体,故D符合题意。
故选:D。
根据导体和绝缘体的定义:容易导电的物体是导体,不容易导电的物体是绝缘体即可作出判断。
此题考查了导体与绝缘体的概念以及生活中常见的实例;生活中哪些物体为导体,哪些物体为绝缘体,属于识记的内容,比较简单。
2.【答案】B
【解析】解:花香四溢,能闻到花的香味,这是扩散现象,是由于分子在不停地做无规则的运动造成的,故B正确,ACD错误。
故选:B。
可以根据微观粒子的特征方面进行分析判断,微观粒子的特征:质量和体积都很小;微粒与微粒之间有间隙;都是不断运动的。
本题主要考查了分子是运动的观点,培养了学生能从宏观现象透析出微观变化,从透过现象看到本质,能够初步了解一些宏观变化的微观实质。
3.【答案】D
【解析】A、入冬用暖气供热,使房屋暖和,房屋从暖气吸收热量,属于热传递改变物体的内能,故A不符合题意;
B、用天然气烧水,使水沸腾,水吸收热量,属于热传递改变物体的内能,故B不符合题意;
C、海鲜放在冰上,为海鲜降温,是海鲜和冰之间发生了热传递,属于热传递改变物体的内能,故C不符合题意;
D、两手相互摩擦,手的温度升高,是因为克服摩擦做功,使手的内能增加,属于做功改变物体的内能,故D符合题意。
故选:D。
改变物体内能的方式有两种:做功和热传递,热传递过程是能量的转移过程,而做功过程是能量的转化过程。
做功和热传递虽然都能改变物体内能,但热传递是能量的转移,而做功是能量的转化,两者的实质不一样。
4.【答案】D
【解析】解:AB、用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,橡胶棒得到电子,毛皮失去电子带正电,故AB错误;
C、摩擦起电的实质是电荷的转移,在摩擦起电中并没有创造电荷,故C错误;
D、验电器的两片金属箔张开是因为同种电荷相互排斥,故D正确。
故选:D。
(1)用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷,当接触验电器上端的金属球时,橡胶棒上的电子会转移到验电器上;验电器是检验物体是否带电的仪器,其工作原理是:同种电荷相互排斥;
(2)摩擦起电的实质是电荷的转移,在摩擦起电中并没有创造电荷;
(3)同种电荷相互排斥。
本题考查了摩擦起电的实质、毛皮摩擦过的橡胶棒带负电以及电荷之间的相互作用,难度不大。
5.【答案】C
【解析】解:A、由电路图可知,电压表与灯泡串联接入电路,故A不符合题意;
B、由电路图可知,电压表与灯L2并联,测灯L2两端电压,故B不符合题意;
C、由电路图可知,电压表并联在灯L1两端,测灯L1两端电压,故C符合题意;
D、由电路图可知,电压表与灯泡L1串联接入电路,故D不符合题意.
故选C.
电压表测电压时,应与被测电路并联,分析各图示电路,确定各电路元件的连接方式,然后答题.
本题考查了电压表的使用,知道电压表测电压时应与被测电路并联,分析清楚电路结构即可正确解题.
6.【答案】A
【解析】解:A、滑动变阻器连入了左下方的接线柱,滑动变阻器接入了左半段,滑片右移,电阻的长度变长,电阻变大。符合题意。
B、滑动变阻器接入了下面的两个接线柱,滑动变阻器相当于定值电阻,滑片移动,不能改变电阻的阻值。不符合题意。
C、滑动变阻器连入了右下方的接线柱,滑动变阻器接入了右半段,滑片右移,电阻的长度变短,电阻变小。不符合题意。
D、滑动变阻器连入了右下方的接线柱,滑动变阻器接入了右半段,滑片右移,电阻的长度变短,电阻变小。不符合题意。
故选:A。
滑动变阻器接入电路的电阻主要取决于接入的下面的接线柱,如果接入左下方的接线柱就接入了左半段,如果接入右下方的接线柱就接入了右半段。然后判断滑片右移时,电阻长度的变化。
本题考查了滑动变阻器的连入电路的方法,以及通过移动滑动变阻器滑片,电阻的大小变化。
7.【答案】C
【解析】A、由图可知,两个灯泡串联在电路中,故A错误;
BCD、在串联电路中,各处的电流是相同的,所以通过两灯的电流一定相等;L1比L2更亮,说明L1的实际功率较大,而电流相同,根据P=UI可知,灯L1两端的电压较大,故BD错误,C正确。
在串联电路中只有一条电流的路径,各用电器之间相互影响;在串联电路中,各处的电流是相同的,根据P=UI判定灯泡两端电压的关系。
此题主要考查了串并联电路的辨别和串联电路中的电压、电流特点等知识,是一道基础题。
8.【答案】B
【解析】解:A.家庭电路中控制灯泡的开关应该串联接在火线和灯泡之间,这样断开开关时,灯泡处才不会带电,故A正确;
B.电能表是测量家庭电路中用电器消耗电能的仪表,故B错误;
C.电路中的电视机和电冰箱互不影响,独立工作,是并联的,故C正确;
D.空气开关自动切断电路,是由于电流过大,有可能是由于用电器的总功率过大,也有可能是短路,故D正确。
故选:B。
(1)家庭电路中开关应该接在灯泡与火线之间;
(2)电能表是测量家庭消耗电能多少的仪表;
(3)家庭电路中的用电器之间是并联的;
(4)家庭电路中电流过大的原因主要有两个,一是用电器短路,二是用电器的总功率过大。
本题考查了家庭电路的连接方式、电能表的作用、家庭电路电流过大的原因,属于基础知识,要掌握。
9.【答案】D
【解析】解:电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的;
A、图中没有电源,当导体在磁场中做切割磁感线运动时,电流表的指针会发生偏转,说明会产生感应电流,这是电磁感应现象,是发电机的原理,故A不符合题意;
B、图中是电磁铁的原理图,是根据电流的磁效应制成的,故B不符合题意;
C、图中是奥斯特实验的装置图,说明了通电导体周围存在磁场,故C不符合题意;
D、当闭合开关后,通电线圈在磁场中受力转动,是电动机的原理,故D符合题意。
故选:D。
电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的。
电动机是将电能转化为机械能的机械,它在工作时要消耗电能,因此解题时观察图形中有无电源是此题的解题关键。
10.【答案】A
【解析】解:闭合开关时两灯均不亮,说明电路中某处断路,或是两灯均短路;
用导线先并联在L1两端时,发现L2亮,灯L1不亮,说明电路通路,两灯泡不可能短路,L2不可能断路;
同时因导线与灯L2并联,两灯均不亮,说明灯L1不可能短路,故只能为灯L1发生了断路.
故选A.
由图可知两灯的连接方式,根据接入导线后灯泡的亮暗判断电路故障.
本题考查了学生能在实验操作中用导线判断电路故障的方法,是检修电路的基础.
11.【答案】AC
【解析】解:A.为了确保人身安全,更换灯泡时、搬动电器前应断开电源开关,故A正确;
B.用电器起火,应先切断电源,再进行灭火,而且生活用水是导体,用电器着火时不能用水灭火。故B错误;
C.为了保证电路安全,保险装置、插座、导线、家用电器等达到使用寿命应及时更换,故C正确;
D.洗衣机与电冰箱都是有金属外壳的家用电器,为防止触电,有金属外壳的家用电器金属外壳应接地,则应使用三孔插座。故D错误。
故选:AC。
(1)更换灯泡、移动用电器之前必须断开开关,防止发生触电事故;
(2)生活用水属于导体,非常容易导电,绝缘层损坏后非常容易发生触电事故;
(3)保险装置、插座、导线、家用电器等老化后要及时更换,防止发生触电事故;
(4)为保证用电安全,有金属外壳的用电器外壳要接地。
此题考查的是安全用电的原则,我们一定要牢记,不可马虎大意。
12.【答案】CD
【解析】解:由电路图可知,开关闭合时,定值电阻R1与滑动变阻器R0串联,电压表测R0两端的电压,电流表测电路中的电流。
吹气时,气球胀大,隔板向上运动,变阻器滑片向上移动,R0接入电路中的电阻变小,电路的总电阻变小;
由欧姆定律可知,电路中的电流变大,即电流表的示数变大;
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,在电源电压不变时,R0两端的电压变小,即电压表的示数变小;
由P=UI可知,电路总功率变大;
综上所述,CD正确。
故选:CD。
由电路图可知,开关闭合时,定值电阻R1与滑动变阻器R0串联,电压表测R0两端的电压,电流表测电路中的电流。吹气时,气球胀大,隔板向上运动,据此可知变阻器滑片移动的方向,从而可知电路中总电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中总电阻的变化,利用欧姆定律可知电路中电流的变化和R1两端的电压变化,利用串联电路的电压特点可知R0两端的电压变化,利用P=UI可知电路总功率的变化。
本题考查了电路的动态分析,涉及到串联电路的特点和欧姆定律的应用,根据题意得出吹气时变阻器接入电路中电阻的变化是关键。
13.【答案】BD
【解析】解:A.由P=U2R可得,甲、乙两灯的电阻之比:R甲R乙=U甲2P甲U乙2P乙=P乙P甲=3W6W=12;
只闭合S1时,甲、乙两灯串联,因串联电路中各处的电流相等,
由U=IR可知甲、乙两灯的电压之比等于电阻之比,为1:2,故A错误;
B.只闭合S2、S3时,甲、乙两灯并联,因并联电路中各支路两端的电压相等,根据I=UR可知甲、乙两灯的电流之比等于电阻的反比,为2:1,故B正确;
CD.只闭合S1、S2时,甲灯被短路,电路为乙灯的简单电路,总电阻为R乙=U乙2P乙=(6V)23W=12Ω,故C错误、D正确。
故选:BD。
A.由P=U2R可得,甲、乙两灯的电阻之比;只闭合S1时,甲、乙两灯串联,因串联电路中各处的电流相等,由U=IR可知甲、乙两灯的电压之比等于电阻之比;
B.只闭合S2、S3时,甲、乙两灯并联,因并联电路中各支路两端的电压相等,根据I=UR可知甲、乙两灯的电流之比等于电阻的反比;
CD.只闭合S1、S2时,甲灯被短路,电路为乙灯的简单电路,根据R乙=U乙2P乙得出总电阻。
本题考查了串联电路和并联电路的特点以及电功率公式的应用。
14.【答案】压缩 机械能转化为内能
【解析】解:如图,进气门和排气门都是关闭的,活塞上行,因此是压缩冲程,压缩冲程中活塞压缩内部气体,对气体做功,机械能转化为内能。
故答案为:压缩;机械能转化为内能。
判断汽油机的四个冲程,先看进气门和排气门的关闭情况,进气门打开的是吸气冲程,排气门打开的是排气冲程,进气门和排气门都关闭的是压缩冲程或者做功冲程;活塞上行为压缩冲程和排气冲程;活塞下行为吸气冲程和做功冲程。在压缩冲程中,机械能转化为内能,在做功冲程中,内能转化为机械能。
此题考查了对内燃机冲程的判断和能量转化的认识,要结合气门和活塞运动情况进行判断。
15.【答案】变大 引力
【解析】解:因为玻璃和水接触在一起,并且玻璃分子和水分子间的距离在引力作用的范围内,故水分子和玻璃分子之间存在相互作用的引力,故向上拉玻璃板时,弹簧测力计的读数将变大。
故答案为:变大;引力。
分子间同时存在着引力和斥力,当分子距离较近时表现为斥力,当分子间距离较远时表现为引力,玻璃板和水分子之间存在引力。
本题考查物理规律在生产生活中的应用,要求学生能准确的用所学理论解释相关现象。
16.【答案】10 10
【解析】解:由I=UR可得,导体的电阻:
R=UI=3V0.3A=10Ω,
因电阻是导体本身的一种性质,与两端的电压和通过的电流无关,
所以,当导体两端电压为0V时,该导体的电阻仍为10Ω不变。
故答案为:10;10。
(1)知道导体两端的电压和通过的电流,根据欧姆定律求出导体的电阻;
(2)电阻是导体本身的一种性质,只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与两端的电压和通过的电流无关。
本题考查了欧姆定律的简单应用,关键是知道导体的电阻与两端的电压和通过的电流无关,是一道基础题目。
17.【答案】大于 小于
【解析】解:在材料和横截面积相同的情况下,导体长度越长,电阻越大,因为甲的长度大于乙的长度,则甲的电阻大于乙的电阻。
若将它们并联后接入电路,它们两端的电压相等,即U甲=U乙,根据欧姆定律I=UR可知,在导体两端的电压相同时,通过导体的电流与导体的电阻成反比,故通过甲的电流小于乙的电流。
故答案为:大于;小于。
(1)影响电阻大小的因素有:导体的材料、长度和横截面积。当材料和横截面积一定时,导体的电阻与导体的长度成正比;
(2)在导体两端的电压相同时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
本题考查了影响电阻大小的因素、并联电路电流与电阻的关系的应用,难度不大。
18.【答案】正 N
【解析】解:由图可知,磁感线是从螺线管的左侧回到螺线管的右侧,则螺线管的左侧为N极,右侧为S极,根据异名磁极相互吸引可知,小磁针的左端为N极,右端为S极;
根据安培定则可知,电流从螺线管的左端流入,右端流出,电流表在接入电路中时,电流从电流表的正接线柱流入,从负接线柱流出,所以电流表的上端为正接线柱。
故答案为:正;N。
在磁体的外部,磁感线是从磁体的N极出来回到S极的,据此判定螺线管的极性;根据磁极间的相互作用规律判定小磁针的极性;根据安培定则判定电流的方向,根据电流表的使用方法判定电流表的正负接线柱。
本题考查了磁极间的相互作用规律、安培定则的简单应用,安培定则不但可以由电流方向和线圈绕向判断磁极,也可根据磁极和线圈的绕向判断电流方向。
19.【答案】40 1000
【解析】解:小明家这周消耗的电能为:781.5kW⋅h−741.5kW⋅h=40kW⋅h;
铝盘在1min内转了10转,电路消耗电能为:
W=10600kW⋅h=160kW⋅h,
空调的功率为:
P=Wt=160kW⋅h160h=1kW=1000W。
故答案为:40;1000。
电能表最后一位是小数位,单位是kW⋅h,用一周后电能表的示数减去一周前电能表的示数就是他家这周消耗的电能;
600r/kW⋅h表示的是电路中每消耗1kW⋅h的电能,电能表的铝盘转600转,或者表示铝盘转一圈,电路中消耗1600kW⋅h的电能,求出铝盘在1min内转了10转时电路中消耗的电能。然后求出空调的功率。
本题考查了电能表的参数的理解与电能的求法以及电功率的计算,这是利用电能表测量功率的一种类型习题,一定要熟练掌握。
20.【答案】温度计示数的变化 有关 不能 没有控制电流不同
【解析】解:(1)实验中通过观察温度计示数的变化来比较电流产生的热量的多少;
(2)由图可知,两个电阻串联接入电路中,通过两个电阻的电流和通电时间相同,R1>R2,温度计的示数不同,即电流放出的热量是不同的,所以电流通过电阻时产生的热量与电阻大小有关;
(3)探究“电流通过电阻产生的热量与电流大小是否有关”时,应采用控制变量法,需要控制电阻相同,电流不同;根据图象可知,R2和R3并联接入电路中,
R2和R3的电阻是相同的,由于其两端的电压相同,根据欧姆定律可知,通过两个电阻的电流也是相同的,所以无法完成实验探究。
故答案为:(1)温度计示数的变化;(2)有关;(3)不能;没有控制电流不同。
(1)温度计示数的变化反映了液体温度的变化,反映了液体吸收热量即电流产生热量的多少;
(2)根据图甲中的相同点和不同点,利用控制变量法分析;
(3)探究“电流通过电阻产生的热量与电流大小是否有关”时,需要控制电阻相同,电流不同。
此题主要考查的是学生对“电流通过导体产生的热量与电阻、电流的关系”实验的理解和掌握,注意控制变量法和转换法的运用。
21.【答案】(1);
(2)右;(3)0.3;0.75;8.3;(4)不正确,灯泡在不同电压下的功率不同。
【解析】(1)由图1可知,电压表并联在测小灯泡和滑动变阻器两端,电压表测小灯泡两端的电压,应该并联在小灯泡两端,如图所示:
;
(2)为了保护电路,闭合开关实验前,应将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处,由图知,滑片左侧电阻丝接入电路,所以滑片应移到阻值最大的右端;
(3)灯泡在额定电压下正常发光,图2甲中电压表选用小量程,分度值为0.1V,示数为2.50V灯泡的额定电压,此时小灯泡正常发光,图2乙中电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.3A,
则小灯泡的额定功率是:P额=U额I额=2.50V×0.3A=0.75W,
由I=UR可知,小灯泡正常发光时的电阻:RL=U额I额=≈8.3Ω;
(4)测量小灯泡的电功率不需要多次测量求平均值,原因是灯泡在不同电压下的功率不同。
(1)测量小灯泡的额定功率时,电压表应与小灯泡并联;
(2)为了保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处;
(3)灯泡在额定电压下正常发光,根据电表选用量程确定分度值读出示数,根据P=UI可求出灯泡的额定功率,利用欧姆定律计算小灯泡正常发光时的电阻;
(4)灯泡在不同电压下的功率不同,据此分析。
本题测量小灯泡的额定功率,考查电路连接、注意事项、电表读数、电功率的计算、欧姆定律的应用及实验方案的评价。
22.【答案】解:(1)水吸收的热量Q吸=cm水(t−t0)=4.2×103J/(kg⋅℃)×4kg×(60℃−10℃)=8.4×105J;
(2)干木柴放出的热量Q放=m木q=3kg×1.2×107J/kg=3.6×107J;
答:(1)将4kg、10℃的水加热到60℃需吸收的热量是8.4×105J;
(2)燃烧3kg干木柴放出的热量是3.6×107J。
【解析】(1)根据Q吸=cm水(t−t0)求出水吸收的热量;
(2)根据Q放=mq求出干木柴放出的热量。
此题主要考查的是学生对热量计算公式的理解和掌握,是中考的热点。
23.【答案】解:
(1)两电阻并联,电流表A2测量电阻R2的电流,电流表A1测量干路电流,根据并联电路电源电压等于各用电器两端的电压,故电源电压为U=U2=I2R2=0.6A×5Ω=3V;
(2)根据并联电路的电流特点可知通过R1的电流为I1=I总−I2=0.9A−0.6A=0.3A,
R1的阻值R1=UI1=3V0.3A=10Ω。
答:(1)电源电压为3V;
(2)R1的阻值为10Ω。
【解析】(1)两电阻并联,电流表A2测量电阻R2的电流,电流表A1测量干路电流,根据并联电路电源电压等于各用电器两端的电压,根据欧姆定律得出电源电压;
(2)根据并联电路的电流特点可知通过R1的电流,根据欧姆定律得出R1的阻值。
本题考查欧姆定律的应用,是一道基础题。
24.【答案】解:(1)
(2)①按上图连接电路;
②将开关的刀掷向1,记下电流表的示数I1;
③将开关的刀掷向2,记下电流表的示数I2。
(3)在②中,由欧姆定律的变形公式,电源电压U=I1R0;
在③中,两电阻串联,电流表测电路中的电流,由欧姆定律的变形公式,电路的总电阻:
R=UI2=I1R0I2,
根据电阻的串联,待测电阻的电阻:
Rx=R−R0=I1R0I2−R0=I1−I2I2R0
【解析】因未知电阻Rx的阻值约为10Ω,如果将电源加在待测电阻上,根据欧姆定律,通过待测电阻的电流:
I=URX=15V10Ω=1.5A>1A,故不能将待测电阻直接接在电源两端;
可先将定值电阻R0与电流表串联,测出通过定值电阻的电流,由欧姆定律求出电源电压,通过开关的转换,再用电流表测出R0与RX串联的电阻,根据欧姆定律和电阻的串联可求待测电阻。
本题考查在没有电压表的情况下设计实验方案测电阻,关键是要根据电流表的量程确定电路的连接。
25.【答案】解:(1)闭合开关,两电阻串联接入电路,电流表测通过电路的电流,电压表测滑动变阻器两端的电压,
串联电路总电阻等于各分电阻之和,由欧姆定律可得当滑动变阻器接入电路的电阻最大时,通过电路的电流最小,
由乙图可知通过电路的最小电流为0.2A,此时滑动变阻器两端的电压为14V,所以滑动变阻器的最大阻值:R2=U2I1=14V0.2A=70Ω;
(2)串联电路总电压等于各部分电压之和,串联电路各处电流相等,
由欧姆定律可得电源电压:U=I1R1+U2=0.2A×R1+14V------①,
由乙图可知通过电路的电流为0.4A时,电压表的示数为10V,由欧姆定律可得电源电压:U=I1′R1+U2′=0.4A×R1+10V------②,
①②两式联立,解得:R1=20Ω,U=18V。
(3)电路中电流最小为0.2A,定值电阻两端的电压U3=I1R1=0.2A×20Ω=4V,
电路中电流最大为0.9A,定值电阻两端的电压U4=I3R1=0.9A×20Ω=18V,
端点坐标分别为(0.2A,4V)和(0.9A,18V),定值电阻的U−I关系图象,如下所示:
答:(1)滑动变阻器的最大阻值为70Ω;
(2)电源电压为18V,定值电阻R1为20Ω;
(3)见解答图。
【解析】(1)闭合开关,两电阻串联接入电路,电流表测通过电路的电流,电压表测滑动变阻器两端的电压,根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可知当滑动变阻器接入电路的电阻最大时,通过电路的电流最小,由乙图可知通过电路的最小电流和此时滑动变阻器两端的电压,根据欧姆定律计算滑动变阻器的最大阻值;
(2)由乙图再读取一组电流和电压值,根据串联电路特点结合欧姆定律表示电源电压,根据电源电压不变,列出方程组可得电源电压U和定值电阻R1;
(3)分别求出电路中电流最小和电路中电流最大时,定值电阻两端的电压,再作出滑片整个移动过程中定值电阻的U−I关系图象。
本题考查串联电路特点、欧姆定律的灵活运用,根据电源电压不变列出方程是解题的关键。
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