辽宁省朝阳市第三、九中学2023-2024学年九年级(上)1月期末物理试题(含解析)
展开这是一份辽宁省朝阳市第三、九中学2023-2024学年九年级(上)1月期末物理试题(含解析),共24页。试卷主要包含了选择题,填空题,作图题,实验题,综合应用题等内容,欢迎下载使用。
物理试卷
时间:90分钟 满分:90分
一、选择题(本题共10小题,每小题2分,共20分。在每一题给出的四个选项中,第1-7题只有一项符合题目要求,选对的得2分;第8-10题有多项符合题目要求,全部选对的得2分,选对但不全的得1分,有选错的得0分)
1.下列数据最接近实际的是( )
A.家庭节能灯的电流约为
B.一节新的干电池电压约为
C.一个电子所带的电荷量约为
D.一个水分子的直径大约为
2.如图为街边美食——碳烤鸡蛋。当烤一段时间后,会听到“砰”的一声鸡蛋壳被内部的气体崩裂开来,同时在裂纹处散发一缕白气。以下有关说法中正确的是( )
A.碳燃烧的过程中,将内能转化为化学能
B.烤制鸡蛋的过程中,利用做功的方法把鸡蛋烤熟的
C.鸡蛋崩裂的过程中,与火箭升空过程的能量转化相同
D.鸡蛋崩裂的过程中,鸡蛋内部的气体的内能增大
3.2022年10月12日,三名航天员在中国空间站的“问天”实验舱,为全国的中小学生进行了第三次天宫授课。下面关于太空生活的说法中合理的是( )
A.空间站核心舱中分子间不再存在相互作用的引力或斥力
B.航天器中各工作单元的电路都应采用串联方式,以便统一控制
C.太阳能电池板工作时,将太阳能转化为化学能
D.实验舱中的屏幕,主要是由半导体材料制成的
4.根据欧姆定律,下列说法中正确的是( )
A.通过导体的电流越大这段导体的电阻就越小
B.导体的电阻与电压成正比与电流成反比
C.电压一定时,导体中的电流与它的电阻成反比
D.导体两端的电压为零时,导体的电阻也为零
5.如图是一款“盲人水杯防溢报警器”,使用时挂在杯壁上即可,其挂扣上有两个金属触点,当杯中水位到达挂扣时,报警器会发出蜂鸣声,提示水已盛满,挂扣的作用相当于防溢报警器电路中的( )
A.用电器B.导线C.电源D.开关
6.小冰家的电能表标有“;”,家中正使用着一台的电冰箱、两盏的日光灯。当小冰将一个台灯的插头插进插座时,台灯不亮,干路中的空气开关“跳闸”。发生这种现象的原因可能是( )
A.日光灯断路B.台灯插头处短路
C.插座短路D.用电器的总功率过大
7.用遥控智能钥匙解锁汽车车门有两种方式:方式一、当驾驶员携带钥匙在车附近时,车上的感应器感知到钥匙(相当于S1闭合),只需用手触摸车门把手(相当于S2闭合)汽车的车门就会解锁;方式二、当司机距离汽车较远时,只需直接按下开锁键(相当于闭合S3),车门就会解锁。以下能正确反映汽车开锁过程的电路图是( )
A.B.C.D.
8.货车超限超载运输对公路交通安全危害极大,高速公路入口设有公路超限超载检测站。如图是某检测站的升降检测设备的工作原理图,其中电源电压U恒定不变,是定值电阻、是压敏电阻。当S闭合,升降机的托盘上水平放置的检测物越重,压力表示数越大。下列说法正确的是( )
A.压力表实际是电流表
B.压敏电阻的阻值随压力增加而减小
C.托盘上水平放置的检测物越重,通过的电流越大
D.检测物被取走后,电路消耗的总功率最小
9.下列有关能源和㑑息说法不正确的是( )
A.太阳能、风能、核能都是可再生能源
B.用手机上网是利用电磁波传递信息的
C.核电站是利用原子核发生聚变时释放的能量来发电的
D.能量守恒定律告诉我们,能源取之不尽
10.如图所示的电路中,电源电压为且保持不变,电流表量程为“”,电压表量程为“”,小灯泡标有“;”字样(不考虑温度对火丝电阻的影响),滑动变阻器上标有“;”字样,闭合开关,在保证电路元件安全情况下,下列说法正确的是( )
A.电压表的示数变化范围是“”
B.滑动变阻器接入电路的阻值变化范围是“”
C.小灯泡的最小功率是
D.电路总功率变化范围是“”
二、填空题(本题共7小题,每空1分,共16分)
11.有一只标有“6V 3W”的小灯泡,假设灯丝的电阻不变。若把小灯泡接在3V的电路中,则小灯泡的实际电功率为 W;若把小灯泡接入电源电压为9V的电路中,要使小灯泡正常发光,则需要串联一个 Ω的电阻。
12.小明自制了一个带有电磁铁的木船模型(如图所示).将它放入水中漂浮,船头指向东.闭合开关S,电磁铁由于受到 的作用,船头会指向地磁的 极(填“南”或“北”).
13.如图是飞机在天空飞行的情景,飞机飞行时与空气摩擦后往往会带上负电,这是由于飞机 (填“得到”或“失去”)电子的原因。飞机着陆时若电荷不能及时转移,容易危及地勤人员的生命,所以飞机的轮胎常用 (选填“导体”或“绝缘体”)材料制成,避免造成危害;飞机着陆时,瞬间电流的方向从 (选填“飞机至大地”或“大地至飞机”)。
14.有两个电路元件和,流经各元件的电流与其两端电压的关系如图所示。把、两元件串联起来接在电源电压为的电路中,电路中电流为 ;若把、两元件并联起来接在电源电压为的电路中,此时电路中的总电阻为 。
15.如图所示是四冲程汽油机的 冲程。这台汽油机1s内刚好完成80个冲程,那么,汽油机1s内对外做功 次,飞轮的转速为 r/min。
16.为了能自动记录跳绳的次数,某科技小组设计了一种自动计数器,其简化电路如图甲所示R1是一种光敏元件,每当绳子挡住了射向R1的红外线时,R1的电阻会变大,自动计数器会计数一次,信号处理系统能记录AB间每一时刻的电压,若已知电源电压为12V,某一时段AB间的电压随时间变化图像如图乙所示,当AB两端电压为 V 时,跳绳自动计数器会计数一次,绳子挡住了射向R1的红外线时,R1的阻值会变为原来的 倍 。
17.如图所示电路中,定值电阻的阻值为,电动机线圈电阻为;闭合开关,电流表的示数为,电流表的示数,则电源电压为 ,内电流通过电动机产生的热量为 。
三、作图题(本题共2小题,每小题2分,共4分)
18.有一种自动控制的楼道灯,只有光线暗且有声音时,电路接通,灯亮;光线亮时,不论发出多大声音,灯也不亮;楼道中还有一个三孔插座,且与楼道灯互不影响。请用笔画线代替导线完成电路。
19.小光连接了如下电路,其中三个灯泡的规格相同,圆圈内安装的是“电流表”或“电压表”,若开关闭合后只有灯L1发光,请你在圆圈内填上适合的电表符号,在此基础上想使3盏灯都发光,小光认为只添加一根导线即可,请在图中画出此导线。
四、实验题(本题共4小题,每空1分,共28分)
20.小雨为比较“不同物质的吸热能力”设计了如下实验方案:将质量和初温相同的水和煤油分别装入烧杯中,固定在铁架台上,用两个相同的酒精灯同时给水和煤油加热,实验装置如图甲、乙所示,实验时每隔一段时间记录水和煤油的温度。
(1)在安装、调整实验器材时,如图甲所示,应先调整位置 (填“A”或“B”);
(2)实验中,小雨根据记录的数据作出了两种液体的温度随时间变化的图象,如图丙所示。由图象可知,对水和煤油加热相同的时间,则水吸收的热量 (填“大于”或“小于”或“等于”)煤油吸收的热量; 的温度升高的多, 的吸热能力更强;
(3)由图象丙可知,水和煤油的比热容之比为 ;
(4)小雨想煤油也是一种燃料,于是做了一个煤油灯,如图丁所示,用它来加热与图乙中相同的煤油。通过对比丁图与 (填“甲”或“乙”)图,能够探究煤油和酒精的热值大小;
(5)实验中,应使两种燃料的 相等。待酒精灯和煤油灯燃烧相同的时间后,小雨发现丁图中煤油升高的温度较高,这 (填“能”或“不能”)说明煤油的热值较大。
21.家里装修时小明发现电工师傅在墙壁里埋线时,挑选非常粗的铜导线且导线与导线之间连接时,往往打一个漂亮的结。于是他设计了如下实验,请帮助他完成:
(一)探究导体的电阻大小与哪些因素有关
(1)从实验室中找到四段电阻线A、B、C、D将他们安装到实验板上,并连接好实验电路如图甲所示,用夹子a、b夹住电阻线的两端将电阻线接入电路;
(2)电路中既安装了电流表又安装了灯泡,灯泡除了可以通过亮度判断导体电阻的大小,还有 的作用;
(3)为了探究导体电阻与材料的关系,应先将电阻线D接入电路,再将电阻线 接入电路,发现电阻线D接入电路时电流表示数大;
(4)将电阻线B、C分别接入电路,电阻线C接入电路时电流表的示数大于电阻线B接入电路时电流表的示数,说明:在 相同时, ,电阻越大;
(5)所以在其它条件相同时,电工师傅用非常粗的铜导线是因为它的电阻 。
(二)小明准备比较一下几种打结法的电阻,用等长的镍铬导线制作出三种打结导线,将它们和标有0.3A字样的小灯泡接入如图丙所示电路并闭合所有开关,灯泡正常发光
①只断开开关S1,读出电流表的示数为0.26A;
②只断开开关S2,读出电流表的示数为0.28A;
③只断开开关S3,读出电流表示数为1.1A。
小明发现灯泡亮度却比正常发光时暗,说明他 ,正确的电流值应为 A;
④通过比较可以知道:打结法 电阻最小。
22.小明对电流表指针偏转的原因产生了兴趣,他在实验室找到一只可拆卸的电流表,进行了如下探究。
(1)打开外亮,观察电流表的内部结构,示意图如图所示。按照操作规范将电流表 联接入电路,通电后线圈转动,带动指针偏转;撤去磁体再次通电,指针不动。这说明电流表指针偏转的原理是 ;
(2)若让电流从电流表的“-”接线柱流入,“+”接线柱流出,指针偏转方向会与(1)中的偏转方向 ,(选填“相同”或“相反”)因此使用电流表时不能把接线柱接反;
(3)若在电流表“+”“-”接线柱之间连接一根导线,用手拨动电流表指针,导线中会产生感应电流,这种现象叫做 ,据此可制成 。
23.小丽同学利用图甲所示的电路测量小灯泡的电功率,小灯泡的额定电压为2.5V
(1)用笔画线代替导线,将图甲中的电路补充完整(导线不得交叉) ;
(2)连接电路后,闭合开关,灯泡不亮,电流表和电压表都有示数,但是数值较小,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,小灯泡都不发光,两电表示数均无变化,产生这一故障的原因可能是: ;
(3)小丽同学排除故障后,移动滑动变阻器的滑片到某一位置,电压表的示数如图乙所示,此时小灯泡两端的电压为 V。要测量小灯泡的额定电功率,应将图甲中滑动变阻器的滑片向 (填“A”或“B”)端移动,使电压表的示数为2.5V;
(4)移动滑动变阻器的滑片,记下多组电压和电流值,并绘制成图丙所示的U−I图像,根据图像的信息可以计算出小灯泡的额定电功率为 W;
(5)小丽还想利用一个电压未知的电源(电压不变)、已知阻值为R0的定值电阻测出额定电压为U额的另一小灯泡的额定功率,于是设计了如图丁所示的电路;
请完成下列实验步骤:
①闭合开关S1,开关S2接a接线柱,移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为
②闭合开关S1,开关S2接b接线柱,滑动变阻器的滑片保持不动,读出电压表示数为U1;再将开关S2 接c接线柱,读出电压表的示数为U2
③则小灯泡额定功率的表达式P额= 。(用U额、U1、U2、R0表示)
五、综合应用题(本题共3小题,共22分)
24.2022年11月8日至13日,第十四届中国航展在珠海国际航展中心举行。我国具有完全自主知识产权的新一代大型喷气式客机已完成首次航展试飞,若以的速度匀速直线航行,消耗航空燃油,飞机发动机的功率为。(航空燃油的热值为)求:
(1)消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量是多少?
(2)飞机航行牵引力做功是多少?
(3)发动机的效率是多少?
25.如图甲所示的多功能养生壶具有精细烹饪、营养量化等功能,图乙是其简化电路图,该养生壶的部分参数如表所示.
(1) 求电阻R2的阻值;
(2)若该养生壶的高温挡加热效率为80%,在标准大气压下将初温为12℃的1kg水烧开,求所需要的加热时间;
(3)小红同学想利用所学的物理知识测量该养生壶的实际功率,于是她关闭家中其他用电器,只让养生壶在高温挡工作,发现在4min内电能表的转盘转了80r(已知电能表上标有1200r/kw·h),求该养生壶的实际功率。
26.同学们在进行项目化学习时,组建了“我为夏季送清凉”项目小组。该小组的任务是为全校30个教室安装合适的空调,每个教室需安装空调两台。
【项目实施】
(1)空调选购
同学们在商场发现有甲、乙两款空调适合安装在教室内,额定电压均为220V,额定功率分别为1500W和2200W,同学们根据所学知识发现:甲款空调,制冷速度更 (选填“快”或“慢”)。当运行时间相同时,消耗电能较多的是 (选填“甲”或“乙”)款空调;
(2)空调安装
①同学们在观察走廊供电箱时看到如图所示的情景,由此可知,教室内的照明电路和空调电路之间是 (选填“串联”或“并联”)的,当只有空调电路“跳闸”时,照明电路 (选填“能”或“不能”)正常工作。
②同学们在安装时考虑到空调运行时电流比较大,而电流过大会导致线路出现危险。下表为导线线径与安全载流量的关系表,学校现有的导线线径为,你认为安装乙空调是否合适? (选填“是”或“否”),请说明理由: ;
【项目拓展】
为落实节能降耗,图甲为项目小组同学给学校每个教室空调设计的自动控制装置,其中R是热敏电阻。电磁铁的磁性随着左侧控制电路中电流变大,磁性逐渐增强,当外界气温高于30℃时电磁铁磁性足够强并将上方衔铁吸下,此时右侧电路被接通,空调自动开启且连续正常工作,低于30℃时空调自动关闭。
(3)为满足自动控制要求,该热敏电阻的阻值应该随温度升高而 (选填“增大”“不变”或“减小”);
(4)图乙是当地某一天的气温变化图,若学校安装的是额定功率1500W的空调,则学校这天因这批空调消耗的电能为 。
参考答案与解析
1.A
【解答】A.家庭节能灯的功率约为40W,电流约为
接近0.2A,故A符合题意;
B.由常见的电压知识可知,一节新的干电池电压为1.5V,故B不符合题意;
C.一个电子所带的电荷量约为,故C不符合题意;
D.一个水分子的直径大约为,故D不符合题意。
故选A。
2.C
【解答】A.碳燃烧放热,碳的化学能转化为内能,故A错误;
B.烤制鸡蛋的过程中,鸡蛋吸收热量,温度升高,内能增大,是利用热传递来改变内能的方法把鸡蛋烤熟的,故B错误;
CD.鸡蛋崩裂是因为内部的气体对蛋壳做功,鸡蛋内部的气体的内能减小,气体的内能转化为机械能,与火箭的升空原理相同,故C正确,D错误。
故选C。
3.D
【解答】A.分子间存在相互作用力,那么空间站核心舱中分子间仍存在相互作用的引力或斥力,故A不符合题意;
B.航天器中各工作单元的电路都应采用并联方式,这样便于维修,避免相互影响;故B不符合题意;
C.太阳能电池板工作时,将太阳能转化为电能,故C不符合题意;
D.实验舱中的LED屏幕是由二极管构成,二极管具有单向导电性,主要是由半导体材料制成的,故D符合题意。
故选D。
4.C
【解答】ABD.影响电阻大小的因素有:导体的材料、长度、横截面积和温度;与导体两端电压、通过的电流无关,导体两端的电压为零时,导体的电阻不为零,故ABD错误;
C.由欧姆定律可知,通过导体的电流跟这段导体两端的电压成正比,跟这段导体的电阻成反比,故C正确。
故选C。
5.D
【解答】由题意知:当杯中水位到达挂扣时,电路接通,报警器会发出蜂鸣声,提示水已盛满,这说明杯口处两个触点的作用相当于开关。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
6.B
【解答】由电能表上的参数可得,电路中允许的最大功率为
而家中使用的用电器的总功率为
这些用电器的总功率远小于电能表的最大功率。空气开关跳闸的原因有两个:总功率过大和发生短路。因为总功率没有过大,故空气开关跳闸不是因为功率过大,而是由于短路引起。若插座短路,则在台灯插进插座之前,空气开关就已经跳闸,不符合题意。故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
7.C
【解答】A.方式一要求同时闭合S1、S2才可以解锁,A图中闭合S1、S2,电路断路,不能开锁,故A不符合题意;
B.方式二只需要闭合S3车门就会解锁。B图中闭合S3,电路断路,不能开锁,故B不符合题意;
C.C图中,闭合S1和S2车门可解锁;闭合S3,车门可解锁。两种解锁方式互不影响,符合题目设计要求,故C符合题意;
D.方式一要求同时闭合S1、S2才可以解锁,而D图中单独闭合S1或S2,都可以解锁,与设计要求不符合,故D不符合题意。
故选C。
8.BCD
【解答】电路中压敏电阻与定值电阻是串联的。压力表与定值电阻并联,故是电压表改装的。检测物越重,压力表示数越大。据此推理:压力表示数增大,说明定值电阻两端电压增大。定值电阻阻值不变,其两端电压增大,根据可知,通过它的电流(串联电路中的电流)增大。串联电路中电流增大,且电源电压不变,说明电路中的总电阻变小。定值电阻阻值不变,说明压敏电阻的阻值减小了。当检测物取走后,压敏电阻受到的压力为0,此时它的电阻最大,电路中电流最小,即总功率P=UI是最小的。故A错误,BCD正确。
故选BCD。
9.ACD
【解答】A.太阳能、风能可以从自然界中源源不断地获得,是可再生能源,核能不可以从自然界中源源不断地获得,是不可再生能源,故A错误,符合题意;
B.电磁波能够传递信息,用手机上网是利用电磁波传递信息的,故B正确,不符合题意;
C.核电站是利用原子核发生裂变时释放的能量来发电的,故C错误,符合题意;
D.能量是守恒的,但是能量的转化和转移是有方向性的,能源的利用是有条件的,我们所能利用的能源是有限的,所以需要节约能源,故D错误,符合题意。
故选ACD。
10.AB
【解答】由图可知,小灯泡与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流,由可得小灯泡正常发光的电流
滑动变阻器允许通过的最大电流为1A,所以电路中的最大电流为,此时电路的最大功率为
由串联电路的分压特点可知,此时电压表示数最小,为
故电压表的示数范围为1.5~3V,此时滑动变阻器接入电路的阻值最小
灯泡的电阻大小为
电压表的量程为0~3V,则电压表的示数最大为3V,此时滑动变阻器接入电路中的电阻最大,此时小灯泡两端的电压为
此时电路中的电流最小
滑动变阻器接入电路的电阻最大
故滑动变阻器的阻值变化范围为,则电路的最小功率为
故电路总功率变化范围是0.9~1.8W,此时灯泡的最小功率
故AB正确,CD错误。
故选AB。
11. 0.75 6
【解答】[1]灯泡的电阻
RL==12Ω;
把小灯泡接在3V的电路中,则小灯泡的实际电功率
P==0.75W;
[2]灯泡正常发光时电路中的电流:
IL==0.5A,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,串联电阻两端的电压:
UR=U-UL=9V-6V=3V,
串联电阻的阻值:
R==6Ω。
12. 地磁场 南
【解答】[1][2]根据图示,由安培定则可知,电磁铁B端为N极,则在地磁场的作用下,船头会指向地理北极,即地磁的南极.
13. 得到 导体 大地至飞机
【解答】[1]飞机飞行时与空气摩擦后带上负电,说明飞机上有多余的电子,因此摩擦时飞机得到了电子。
[2]为了在飞机着陆时及时将电荷转移,飞机的轮胎常用导体材料制成。
[3]飞机着陆时,飞机上部分电子导入大地,因电流方向与负电荷定向移动的方向相反,因此瞬间电流方向是从大地至飞机。
14. 0.2 5
【解答】[1]由图像可知,当电路中电流为0.2A时,A两端电压为2.0V,B两端电压为2.5V,则电源电压为
2.0V+2.5V=4.5V
[2]若把、两元件并联起来接在电源电压为的电路中,由图像可知,通过A和B的电流均为0.3A,由并联电路电流特点可知,电路中总电流为
此时电路中的总电阻为
15. 做功 20 2400
【解答】[1]观察该图可知,进气孔和排气孔是关闭的,火花塞点火,活塞向下运动,这是做功冲程。
[2]一个工作循环有四个冲程,这台汽油机1s内刚好完成80个冲程,则这台汽油机1s内有20个工作循环,一个工作循环对外做功1次,那么这台汽油机1s内对外做功20次。
[3]一个工作循环飞轮转两转,1s内有20个工作循环,则1s内飞轮转40转,1min内飞轮转2400转,即飞轮的转速为2400r/min。
16. 2 5
【解答】[1]由甲图电路可知,R1与R2串联,AB间电压为R2两端的电压。当射向R1的激光被挡时,R1阻值变大,根据串联电路的分压原理知,R1分得电压增大,R2分得电压减小,由图象可知,此时
U2=UAB=2V
因为R1的电阻变大,自动计数器会计数一次,即AB间电压为2V计数一次。
[2]由串联电路的分压原理得到
R1=5R2
当射向R1的激光没有被挡时,R1阻值变小,R1分得电压减小,R2分得电压增大,由图象可知此时
U2'=UAB'=6V
由串联电路的分压原理有
R1'=R2
且
R1=5R1'
即绳子挡住了射向R1的红外线时,R1的阻值会变为原来的5倍。
17. 6 300
【解答】[1]由电路图可知,定值电阻与电动机并联,A1测干路电流,A2测R支路电流。则通过R的电流为0.3A,电源电压
[2]由并联电路的电流特点可知,通过电动机的电流为
内电流通过电动机产生的热量为
18.
【解答】由题意可知,只有当“光控开关”、“声控开关”都闭合了灯才能亮,说明灯泡与两个开关串联,且火线要先过开关,再接入灯泡尾部的金属点,零线接入螺旋套。三孔插座遵循“左零右火上接地”的原则,如图所示:
19.
【解答】根据电路图可知,下边的电表与灯串联,所以它是电流表;若开关闭合后只有灯L1发光,是L2、L3被上边电表短路,所以上边电表为电流表。若使三灯都发光,可以添加一根导线,让三灯并列连接,如图所示
20. B 等于 煤油 水 2∶1 乙 质量 不能
【解答】(1)[1]实验时需用酒精灯的外焰加热,则在组装实验器材时,应先根据酒精灯外焰的高度调整B的高度。
(2)[2][3][4]根据转换法可知,相同时间内水和煤油吸收的热量的相同;由图丙可知,加热相同时间,煤油的温度升高的多,水的温度升高的少,所以水的吸热能力更强。
(3)[5]根据水和煤油两种液体的温度随加热时间变化的图象可知,加热5分钟,水升高的温度为
30℃-10℃=20℃
煤油升高的温度为
50℃-10℃=40℃
根据Q=cmΔt,在质量和吸热相同的情况下,比热容之比等于升高的温度的反比,故知水的比热容与煤油的比热容之比为
c水∶c煤油=40℃∶20℃=2∶1
(4)[6]探究不同燃料的热值大小时,需要使用质量相同的不同燃料对质量相同的同种液体进行加热,故选图乙和图丁实验。
(5)[7][8]燃料燃烧释放的热量既与燃料的质量多少有关,又与燃料的热值大小有关,而在实验中没有控制燃烧燃料的质量相同,故据此不能说明煤油的热值较大。
21. 保护电路 B 材料和长度 导体的横截面积越小 小 误将小量程看成了大量程,读错了电流表的示数 0.22 2
【解答】(一)(2)[1]电路中既安装了电流表又安装了灯泡,灯泡除了可以通过亮度判断导体电阻的大小,还可以避免电路中的电流过大,起到保护电路的作用。
(3)[2]为了探究导体电阻与材料的关系,应选择材料不同,长度和横截面积都相同的电阻线,所以先将电阻线D接入电路后,应再将电阻线B接入电路,比较电流表的示数。
(4)[3][4]将电阻线B、C分别接入电路,电阻线C接入电路时电流表的示数大于电阻线B接入电路时电流表的示数,说明电阻线C的电阻小于电阻线B的电阻,从而可得出结论:在材料和长度相同时,导体的横截面积越小,电阻越大。
(5)[5]根据(4)中结论可知,电工师傅用非常粗的铜导线是因为它的电阻小。
(二)③[6][7]只断开开关S3,读出电流表示数为1.1A;小明发现灯泡亮度比正常发光时暗,则通过小灯泡的实际电流应小于额定电流0.3A,说明小明看错了电流表的量程,误将0~0.6A量程按0~3A量程进行读数,读出了1.1A,而实际电流值应为
④[8]只断开开关S1,打结法1与灯泡串联,电流表的示数为0.26A;
只断开开关S2,打结法2与灯泡串联,电流表的示数为0.28A;
只断开开关S3,打结法3和灯泡串联,电流表示数为0.22A;
电源电压一定,电流表示数越大,说明接入的电阻越小,由此可知:
R2<R1<R3
所以打结法2电阻最小。
22. 串 通电线圈在磁场中受到力的作用 相反 电磁感应现象 发电机
【解答】(1)[1][2]电流表的内阻比较小,在电路中相当于导线,故需要串联接入电路。通电后线圈转动,带动指针偏转;撤去磁体再次通电,指针不动,说明没有磁场,指针就不动,说明电流表指针偏转的原因是通电线圈在磁场中受到了力的作用。
(2)[3]当让电流从电流表的“-”接线柱流入,“+”接线柱流出,电流的方向相反,指针受到的力的方向也是相反的,故电流表的指针与(1)中的偏转方向相反。
(3)[4][5]若在电流表“+”“-”接线柱之间连接一根导线,组成了闭合回路,闭合回路的一部分在磁场中做切割磁感线运动时,会产生感应电流,这一现象叫做电磁感应现象;据此可以制成发电机,都是将机械能转化为电能。
23. 变阻器下面两个接线柱连入了电路中 2.2 A U额
【解答】(1)[1]电压表与灯并联,故电路图如下所示
(2)[2]连接电路后,闭合开关,小灯泡不亮,电流表、电压表都有示数,电路为通路,电路的电流较小,电路的电阻较大,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,小灯泡都不发光,两电表示数均无变化,则变阻器没有了变阻的作用,产生这一现象的原因是将变阻器下面两个接线柱连入了电路中。
(3)[3][4]图乙中电压选用小量程,分度值为0.1V,示数为2.2V,小于灯的额定电压2.5V,应增大灯的电压,根据串联电路电压的规律,应减小变阻器的电压,由分压原理,应减小变阻器连入电路中的电阻大小,故滑片向A移动,小灯泡两端的电压达到2.5V。
(4)[5]根据绘制成图丙所示的U-I图像知,灯在额定电压下的电流为0.2A,小灯泡的额定功率为
(5)①[6]为了测量小灯泡的的额定电流,闭合开关S1,开关S2接a接线柱,此时电压表测量灯泡两端的电压,故移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为U额,即让小灯泡的正常发光。
③[7]闭合开关S1,开关S2接b接线柱,小灯泡、滑动变阻器和R0串联,滑动变阻器的滑片保持不动,读出电压表示数为U1,即灯泡正常发光时,灯泡和变阻器这两个用电器两端的总电压为U1;再将开关S2 接c接线柱,此时电压表测量的是整个电路的总电压,读出电压表的示数为U2。故R0两端的电压为U2- U1。根据得,灯泡的额定电流为
根据得,灯泡的额定功率为
24.(1)1.4×1011J;(2)9.8×1010J;(3)70%
【解答】解:(1)消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量为
(2)飞机航行100s牵引力做功为
(3)发动机的效率为
答:(1)消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量是1.4×1011J;
(2)飞机航行100s牵引力做功是9.8×1010J;
(3)发动机的效率是70%。
25.(1)88Ω ; (2)420s; (3)1000W
【解答】解:(1)由电路图知道,当S1 闭合,当 S2 接b时,两电阻并联,因并联的电阻小于其中任一电阻,由知道,功率最大,为高温挡;当开关 S1 闭合,S2 接 a时,R2短路,只有电阻R1接入电路,为中温挡;开关 S1 断开,S2 接 a时,R1、R2两电阻串联(串联电阻大于其中任一电阻),总电阻最大,养生壶处于低温挡。低温挡时,电路的总电阻为
R1的阻值为
R2的阻值为
(2)将初温是12℃的一壶水烧开,水吸收的热量
养生壶高温挡加热效率为80%,故烧开一壶水需要的时间为
(3)由知道,高温挡的总电阻
1200r/kW·h表示电路中每消耗1kW•h的电能,电能表的转盘转1200r,转盘转80r时,养生壶消耗的电能
故养生壶的实际功率
答:(1)电阻R2的阻值是88Ω;
(2)所需要的加热时间420s;
(3)该养生壶的实际功率是1000W。
26. 慢 乙 并联 能 否 学校现有导线安全载流量小于乙空调正常工作时的电流 减小 720kW·h
【解答】(1)[1][2]甲、乙两款空调额定功率分别为1500W和2200W,甲款空调功率较低,制冷速度更慢;由可知,当运行时间相同时,乙的功率较大,乙消耗的电能较多。
(2)①[3][4]由图可知,照明灯和空调独立工作、互不影响,故照明灯和空调是并联关系,当只有空调电路“跳闸”时,照明电路能正常工作。
②[5][6]通过乙空调的电流
由图可知,学校现有导线安全载流量为8A,小于乙空调正常工作时的电流,故安装乙空调不合适。
(3)[7]由题意可知,温度越高,电磁铁磁性越强,且电磁铁的磁性随着左侧控制电路中电流变大,磁性逐渐增强,则温度越高,热敏电阻的阻值越小,电路中电流越大,电磁铁磁性越强,故该热敏电阻的阻值应该随温度升高而减小。
(4)[8]由图可知,当天10~18时,气温高于30℃,空调工作,即空调工作时间为8h,则学校这天因这批空调消耗的电能
项目
参数
额定电压
220V
低温挡功率
275W
中温挡功率
550W
高温挡功率
1100W
导线线径
0.5
0.75
1
1.5
2.5
4
安全载流量I/A
4
5
6
8
20
25
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