2022-2023学年河北省邯郸市大名一中九年级(上)期末物理试卷(含详细答案解析)
展开1.生活中很多现象都蕴含着物理知识,下列说法中不正确的是( )
A. 塑料吸盘能牢牢吸在玻璃上,说明分子间存在引力
B. 用水作汽车冷却剂是利用了水的比热容大的特点
C. 冬天跑步,身体就感觉暖和,是通过做功的方式改变身体的内能
D. 端午期间,粽香四溢,能闻到粽香是由于分子在不停地做无规则运动
2.水烧开时产生的水蒸气将壶盖顶起,汽油机的四个冲程中,能量转化与之相同的是( )
A. B. C. D.
3.甲、乙、丙三个轻小物体,甲排斥乙,乙吸引丙。若乙带正电,则( )
A. 甲一定带正电B. 甲一定带负电C. 丙一定带负电D. 丙一定不带电
4.如图所示,R1和R2均为定值电阻,闭合开关S,电流表指针明显偏转,电压表几乎无示数,如果只有R1或R2一处发生了故障,则下列判断正确的是( )
A. R1短路
B. R2短路
C. R1断路
D. R2断路
5.如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器R2的滑片向右移动时,下列
判断正确的是( )
A. 电压表V的示数变大
B. 电流表A1的示数不变
C. 电流表A2的示数变大
D. 电压表V的示数变小
6.灯泡L1、L2分别标有“220V 100W”、“220V 40W”的字样,将它们接入220V的电路中,则( )
A. L1、L2并联时,L1比L2暗B. L1、L2并联时,亮度相同
C. L1、L2串联时,L1比L2 暗D. L1、L2串联时,亮度相同
7.如图是探究“电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关”的实验装置。通电前,两个U形管内的液面相平,通电一定时间后,通过R1、R2的电流分别为I1、I2,则下列说法正确的是( )
A. I1=I2,A管中的液面比B管中的液面低
B. I1=I2,A管中的液面比B管中的液面高
C. I1>I2,A管中的液面比B管中的液面低
D. I1>I2,A管中的液面比B管中的液面高
8.家庭电路中,下列情形可能引起熔丝熔断的是( )
A. 插座的零线火线接反B. 两只白炽灯串联连接
C. 电器金属外壳未接地D. 同时使用大功率电器
9.关于安全用电,下列说法正确的是( )
A. 控制用电器的开关要连接在零线和用电器之间
B. 遇到有人触电,应立即用手将他拉离带电体
C. 洗衣机、电冰箱等用电器应使用两孔插座
D. 当试电笔的笔尖接触电线时,绝不允许用手再接触笔尖
10.放在条形磁体周围的小磁针静止时如图所示,三个小磁针的N极和一个小磁针的S极被涂黑,则S极被涂黑的小磁针是( )
A. 甲
B. 乙
C. 丙
D. 丁
11.一个通电螺线管中的电流方向和螺线管周围磁感线的分布如图所示,其中正确的是( )
A. B. C. D.
12.按如图电路进行实验,每次总观察到电磁铁A吸引大头针的数目比电磁铁B多。此现象说明影响电磁铁磁性强弱的一个因素是( )
A. 电流大小
B. 线圈匝数
C. 电流方向
D. 电磁铁极性
13.如图所示,线圈通电后,受磁场力作用将开始顺时针旋转。如果线圈是固定的,磁体可以绕线圈旋转,则线圈通电后,磁体将( )
A. 开始顺时针旋转
B. 开始逆时针旋转
C. 保持静止
D. 以上三种情况都有可能
14.电话机的听筒是根据下列哪种原理制成的( )
A. 电磁感应原理B. 电流的磁效应
C. 电流的热效应D. 通电导体在磁场中受力
15.北斗卫星导航系统是中国着眼于国家安全和经济社会发展需要,自主建设运行的全球卫星导航系统,为全球用户提供全天候、全天时、高精度的定位导航。卫星导航利用的媒介是( )
A. 超声波
B. 电磁波
C. 电流
D. 次声波
16.我国在新能源开发与利用方面走在了世界前列,为全球环境保护作出了巨大贡献。以下利用可再生能源发电的是( )
A. 燃气发电B. 潮汐能发电C. 核能发电D. 煤炭发电
17.核电站的发电流程如图所示,在发电过程中,下列所述能量转化顺序正确的是( )
A. 核能→化学能→内能→电能B. 核能→化学能→机械能→电能
C. 核能→内能→机械能→电能D. 核能→机械能→内能→电能
二、多选题:本大题共3小题,共6分。
18.酒精的热值为3.0×107J/kg、比热容为2.4×103J/(kg⋅℃),以下说法中正确的是( )
A. 质量增加,酒精的热值变大
B. 质量增加,酒精的比热容不变
C. 完全燃烧1kg酒精可放出3.0×107J的热量
D. 酒精温度升高1℃需要吸收2.4×103J的热量
19.如图所示电路,电源电压恒为6V。闭合开关S,滑动变阻器R接入电路的阻值为10Ω时,电流表的示数为1.8A。下列说法正确的是( )
A. 通过R0的电流是1.2A
B. R0的阻值是5Ω
C. 当R为20Ω时,其电功率是7.2W
D. 当R为30Ω时,电路总功率是8.4W
20.如图所示的电路中,磁敏电阻R的阻值随磁场的增强而明显减小。将螺线管一端靠近磁敏电阻R,闭合开关S1、S2,下列说法正确的是( )
A. 螺线管左端为S极,右端为N极
B. 在螺线管中插入铁芯,电压表示数减小
C. 当R1的滑片向左滑动时,电压表示数减小
D. 当R1的滑片向右滑动时,电流表示数增大
三、填空题:本大题共6小题,共30分。
21.小华在某次体育训练时,身体消耗了8.4×103J的热量,这些热量相当于完全燃烧______ kg干木柴所释放的热量,当干木柴燃烧了一半,则剩余干木柴的热值______(选填“不变”或“变为原来的一半”);若将这些热量给水加热,可以使质量为100g,初温是30℃的水温度升高______℃。[q干木柴=1.2×107J/kg,c水=4.2×103J/(kg⋅℃)]
22.如图所示电路,灯泡L1、L2的连接方式是______。在闭合开关后,如果电流表A1示数为0.5A,电流表A2示数为0.3A,则通过小灯泡L1的电流是______ A。
23.如图是小明家电能表的表盘,其读数是______kW⋅h。小明将家中其他用电器关闭,只让干衣机单独工作,观察到6min内电能表指示灯闪烁了160次,干衣机在这6min内消耗的电能为______kW⋅h,它的实际功率是______ kW。
24.在家庭电路中,电灯、电视机、空调等各种用电器之间的连接方式是______,为了防止触电事故的发生,应该把用电器的开关安装在______(选填“火线”或“零线”)上。如图所示,用螺丝刀形状的试电笔辨别火线、零线时,正确的使用方式是______(选填“甲”或“乙”)。
25.如图是我国古代发明的指南针——司南,能指示南北方向。因为地球周围存在地磁场,指南针静止时它的南极指向地理的______极附近。指南针放在通电导线附近发生了轻微偏转,是因为通电导体周围存在______。
26.太阳能是通过太阳内部的核______ (选填“裂变”或“聚变”)产生的;随着人们环保意识的增强,利用太阳能的人也越来越多,主要原因是太阳能既是清洁能源,又是______ (选填“可”或“不可”)再生能源。
四、实验探究题:本大题共2小题,共16分。
27.在探究“电流与电阻的关系”实验中,小明设计了如图甲所示电路图,选用器材如下:2节新干电池、阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻、滑动变阻器(20Ω1A)、电压表、电流表、开关及导线若干。
请回答下列问题:
(1)连接电路时,开关应处于______状态。
(2)实验过程中小明发现电压表示数接近3V,电流表几乎无示数,造成此故障的原因可能是______。
(3)排除故障后,小明更换定值电阻,调节滑动变阻器的滑片,将实验数据填入表中。当更换20Ω的定值电阻进行实验时,电流表的示数如图乙所示,则通过定值电阻的电流为______ A,由此可知,小明控制定值电阻两端的电压为______ V。
(4)分析实验数据可知,在实验过程中,滑动变阻器接入电路的最大阻值为______Ω。
28.如图,在“探究什么情况下磁可以生电”实验中:
(1)比较1、2(或1、3)实验现象可知,闭合电路的一部分导体在磁场中做______运动时,导体中就产生电流;
(2)要使感应电流方向发生改变,可采取的具体措施是______;(选填字母)
A.使用磁性更强的磁体
B.保持磁体静止,只改变导体水平运动的方向
C.上下调换磁极,同时改变导体水平运动的方向
(3)从能量的角度来分析,感应电流的产生过程是______能转化为电能;
(4)如果将电流表换成______,可以探究磁场对通电导体的作用。
五、计算题:本大题共2小题,共14分。
29.如图所示,电源电压恒定,R0是定值电阻,小灯泡L标有“6V3W”,滑动变阻器R1的最大阻值为20Ω。三个开关均闭合时,小灯泡恰好正常发光,电流表示数为1.5A。
(1)求小灯泡的额定电流;
(2)求电阻R0的阻值;
(3)闭合S,断开S1和S2,移动变阻器的滑片P,求电路总功率的最小值和最大值。
30.中国茶文化源远流长。如图甲所示是一款煮茶器,有“加热”和“保温”两个挡位,其简化电路图如图乙所示,R1和R2均为发热电阻,煮茶器部分参数如表。煮茶器中装有初温为20℃的水,在标准大气压下,将水刚好加热到沸腾,用时700s,在此过程中煮茶器的加热效率为80%。求:
(1)发热电阻R1的阻值。
(2)加热过程中煮茶器消耗的电能。
(3)煮茶器中水的质量。[水的比热容c=4.2×103J/(kg⋅℃)]
答案和解析
1.【答案】A
【解析】解:A、塑料吸盘能牢牢吸在玻璃上,是利用大气压的作用,故A不正确;
B、用水作汽车冷却剂是利用了水的比热容大的特点,在同等情况下,能够吸收较多的热量,故B正确;
C、冬天跑步,身体就感觉暖和,是通过做功的方式改变身体的内能,故C正确;
D、粽香四溢,能闻到粽香是由于分子在不停地做无规则运动,故D正确。
故选:A。
(1)塑料吸盘靠大气压工作。
(2)水的比热容较大,吸热或放热本领大,在生活中有广泛的应用。
(3)改变内能的方法:做功和热传递。
(4)构成物质的分子总在不停地做无规则运动。
知道大气压的应用,理解比热容概念、改变内能的方法、分子动理论内容,可解答此题。
2.【答案】C
【解析】解:水烧开时产生的水蒸气将壶盖顶起,水蒸气的内能会转化为壶盖的机械能;
A、汽油机进气门和排气门均关闭,活塞向上运动,是压缩冲程,此冲程机械能转化为内能,故A不符合题意;
B、汽油机进气门打开,排气门关闭,活塞向下运动,是吸气冲程,此冲程没有能量转化,故B不符合题意;
C、汽油机进气门和排气门均关闭,活塞向下运动,是做功冲程,此冲程内能转化为机械能,故C符合题意;
D、汽油机进气门关闭,排气门打开,活塞向上运动,是排气冲程,此冲程没有能量转化,故D不符合题意。
故选:C。
(1)做功可以改变物体的内能,当物体对外界做功时,物体的内能就会减小;当外界对物体做功时,物体的内能增大;
(2)汽油机的四个冲程是吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程;在做功冲程中内能转化为机械能,在压缩冲程中机械能转化为内能。
本题考查内燃机的四个冲程工作特点以及能量的转化的了解,难度不大。
3.【答案】A
【解析】解:甲、乙、丙三个轻小物体,甲排斥乙,乙吸引丙,乙带正电,乙与甲互相排斥,所以甲一定带正电;乙与丙吸引,则丙带负电或不带电。
故选:A。
电荷间的相互作用规律:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,带电体具有吸引轻小物体的性质,据此解答。
本题考查了利用电荷间的相互作用规律和带电体的性质判断物体带电情况,是一道基础题目。
4.【答案】A
【解析】解:由电路图知,闭合开关S,两电阻串联,电流表测电路中电流,电压表测R1两端电压。
闭合开关S,电流表指针明显偏转,说明电路为通路,即没有断路,故CD错误;
若R1短路,则电压表也被短路,电压表无示数,电路为R2的简单电路,有电流通过R2和电流表,则电流表有示数,符合题意,故A正确;
若R2短路,电路为R1的简单电路,有电流通过R1和电流表,R1两端电压等于电源电压,则电压表和电流表都有示数,不符合题意,故B错误;
故选:A。
5.【答案】B
【解析】解:由电路图可知,定值电阻R1与滑动变阻器R2并联,电流表A1测通过R1的电流,电流表A2测干路的电流,电压表测电源的电压;
AD、由于电源电压不变,滑片移动时,电压表示数不变,故AD错误;
B、并联电路中各支路互不影响,移动滑片时,通过定值电阻的电流不变,所以电流表A1的示数不变,故B正确;
C、闭合开关S,滑动变阻器R2的滑片向右移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,根据欧姆定律可知,通过滑动变阻器的电流变小,根据并联电路的电流规律可知,干路中的电流减小,所以电流表A2的示数变小,故C错误。
故选:B。
由电路图可知,定值电阻R1与滑动变阻器R2并联,电流表A1测通过R1的电流,电流表A2测干路的电流,电压表测电源的电压;
根据电源的电压可知滑片移动时电压表示数的变化,根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知通过R1的电流的变化;
根据滑片的移动可知滑动变阻器接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律可知该支路的电流变化;
根据并联电路的电流特点可知干路电流变化。
本题考查了电路的动态分析,涉及到并联电路的特点和欧姆定律的应用,难度不大。
6.【答案】C
【解析】解:AB、由P=U2R可知,两灯泡正常发光时的电压均为220V,灯泡L1的额定功率较大,电阻较小;灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,两灯并联接入220V的电路中,两灯正常发光,灯泡正常发光时的功率和额定功率相等,所以两灯泡正常发光时L1的功率大,灯更亮,故AB错误;
CD、两灯泡串联起来接入220V的电路中,它们的电流相等,根据P=I2R可知,L1的电阻较小,较暗,L2的电阻大,较亮,故C正确,D错误。
故选:C。
(1)知道两灯的额定电压、额定功率,利用R=U额2P额比较电阻大小。
(2)灯泡的亮暗取决于灯泡的实际功率,利用P=U2R和P=I2R分别判断并联电路、串联电路两灯泡的亮暗情况。
本题考查了额定功率和实际功率之间的关系、电功率公式的灵活运用和串联电路的分压特点等,关键是知道灯泡正常发光时的功率和额定功率相等。
7.【答案】D
【解析】解:
由图可知,右侧两电阻丝并联后与左侧电阻丝串联,并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以I1>I2;
由Q=I2Rt可知,通电时间相同时,I1>I2,R1=R2=5Ω,所以左侧电阻产生的热量较多;
密闭空气吸收热量后,体积不变,压强变大,左侧容器内气体的压强与大气压的差值较大,A玻璃管液面较高。
故选:D。
由电路图分析电阻丝的连接方式,根据串并联电路的电流特点可知通过它们的电流关系,根据Q=I2Rt比较两电阻产生的热量关系,密闭空气吸收热量后,压强变大,U形管内两液面的差值变大。
本题考查了并联电路的电流特点和焦耳定律的应用,关键是明白U形管在实验中的作用。
8.【答案】D
【解析】解:
A、插座的零线火线接反,用电器仍然能工作,不会引起电路中电流过大,不会引起熔丝熔断,故A错;
B、两只白炽灯串联连接,电路中的电流比只接一个灯时的电流还小,不会引起电路中电流过大,不会引起熔丝熔断,故B错;
C、电器金属外壳接地,是为了防止漏电时发生触电事故,电器金属外壳未接地,电器还能工作,不会引起电路中电流过大,不会引起熔丝熔断,故C错;
D、同时使用大功率电器,电路中用电器总功率过大,会引起电路中电流过大,熔丝熔断;故D正确。
故选:D。
引起家庭电路中电流过大的原因有两个,短路或总功率过大。根据给出情况中的现象,进行判断。
本题考查学生对家庭电路中电流过大原因的掌握情况,需要从具体问题入手,分析原因得出是短路问题还是用电器总功率过大。
9.【答案】D
【解析】解:A、家庭电路中,控制用电器的开关应该接在火线和用电器之间,当开关断开时,电路中不但没有电流通过,而且用电器与火线断开连接,防止人发生触电事故,故A错误;
B、有人触电时,用干燥的竹竿或木棍将人与火线挑开,或先切断电源,再实行施救措施,不能立即用手将他拉离带电体,防止施救者也触电,故B错误;
C、为了防止因漏电而发生触电事故,有金属外壳的家用电器,外壳一定要接地,所以需要使用三孔插座,故C错误;
D、当试电笔的笔尖接触电线时,绝不允许用手再接触笔尖,防止人触碰到火线发生触电事故,故D正确。
故选:D。
(1)家庭电路的开关应该装在火线和用电器之间,这样可防止断开开关后用电器仍带电;
(2)触电原因是直接或间接接触火线,一旦发生触电,先切断电源再救人;
(3)有金属外壳的家用电器,使用时金属外壳要接地;
(4)测电笔的工作原理:人站在大地上,手接触笔尾金属体,笔尖金属体接触火线,火线和大地之间的电压是220V,测电笔和人是串联的,串联的电阻起分担电压的作用,电阻越大,分担的电压越大,测电笔的电阻很大,分担的电压很大,人分担的电压很小,电压不高于36V,对人没有危害。
本题考查了安全用电原则、测电笔的使用方法和触电的预防,属于基础题目。
10.【答案】A
【解析】解:根据异名磁极相互吸引可知,乙、丙、丁的N极都被条形磁体的左端吸引,这说明条形磁体的左端为S极,右端为N极,甲被条形磁体的右端吸引,这说明甲的左端为S极,故A正确。
故选:A。
根据磁极间的相互作用确定小磁针的N、S极。
本题考查了磁极间的相互作用规律,属于基础题。
11.【答案】B
【解析】解:A、据安培定则判断,该螺线管的右端是N极,左端是S极,故磁感线的方向错误,故A错误;
B、据安培定则判断,该螺线管的右端是N极,左端是S极,故磁感线的方向正确,故B正确;
C、据安培定则判断,该螺线管的右端是S极,左端是N极,故磁感线的方向错误,故C错误;
D、据安培定则判断,该螺线管的右端是N极,左端是S极,故磁感线的方向错误,故D错误。
故选:B。
(1)安培定则的内容:用右手握住螺线管,四指弯向螺线管中电流的方向,大拇指所指的就是螺线管的N极;
(2)在磁体的外部,磁感线从磁体的N极出发,回到S极。
在解决这种类型的题目时,可先在螺线管的线圈上标上电流的方向,以确定四指的弯曲方向。
12.【答案】B
【解析】解:由图知,甲、乙两线圈串联,所以通过甲、乙两线圈的电流相等;甲的线圈匝数明显比乙的线圈匝数多,实验观察到电磁铁甲吸引大头针的数目比乙多;所以此实验说明电磁铁的磁性强弱与线圈匝数有关。
故选:B。
要解决此题,需要掌握电磁铁磁性强弱的因素。知道电磁铁磁性的强弱与电流的大小和线圈的匝数有关;同时要掌握串联电路中的电流特点,知道串联电路中电流相等。掌握转换法在此实验中的应用。
此题是探究影响电磁铁磁性强弱因素的实验。主要考查了电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系。注意转换法的使用。
13.【答案】B
【解析】解:线圈通电后,受磁场力作用,线圈开始顺时针旋转;如果线圈是固定的,根据静止和运动的相对性可知,则线圈通电后,磁体开始逆时针旋转,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
通电导体在磁场中受力的方向与电流的方向、磁场的方向有关;根据运动和静止的相对性分析磁体的转动方向。
本题考查了磁场对通电导线的作用,属于基础题。
14.【答案】B
【解析】解:当随音频变化的电流通过听筒的螺线管时,螺线管的磁性发生变化,通电螺线管和永磁体之间的磁力也会发生变化,从而带动铁片振动发出声音,即电话机的听筒是根据电流的磁效应原理制成的。
故选:B。
电话机听筒的主要构造是永磁体、螺线管、薄铁片组成。通过对听筒的工作过程的分析,即可理解它的工作原理。
本题考查电话机的原理,由听筒的工作过程进行分析,从而得到答案。
15.【答案】B
【解析】解:电磁波可以在真空中传播,导航仪与卫星的联系可以用电磁波传递信息。
故选:B。
卫星导航是利用电磁波进行导航的。
此题考查的是电磁波在生活中的应用,是一道应用题,关注生活中的物理现象有助于解答这类习题。
16.【答案】B
【解析】解:A、燃气发电中,燃气属于不可再生能源,故A错误;
B、潮汐能发电中,潮汐能属于可再生能源,故B正确;
C、核能发电中,核能属于不可再生能源,故C错误;
D、煤炭发电中,煤炭属于不可再生能源,故D错误。
故选:B。
(1)可再生能源的概念:像风能、水能、太阳能等可以在自然界源源不断地得到,把它们称为可再生能源。
(2)不可再生能源的概念:化石能源、核能等能源会越用越少,不能在短期内从自然界得到补充,这类能源称为不可再生能源。
理解可再生能源和不可再生能源的概念,可解答此题。
17.【答案】C
【解析】解:在核反应堆中,核能转化为介质的内能,在汽轮机中蒸气的内能转化为汽轮机的机械能,在发电机中,机械能转化为电能,最终输送到电网上,因此,选项C的描述符合题意。
故选:C。
结合流程图,搞清核反应堆、汽轮机、发电机中各自的能量转化情况,便可分析出整体的能量转化过程。
明确核电站的工作流程,对我们理解其能量转化的整体过程非常有帮助。
18.【答案】BC
【解析】解:A、热值是燃料的一种特性,酒精质量增加,酒精的热值不变,故A错误;
B、比热容是物质的一种特性,酒精质量增加,酒精的比热容不变,故B正确;
C、酒精的热值为3.0×107J/kg,意义是完全燃烧1kg酒精可放出3.0×107J的热量,故C正确;
D、酒精的比热容为2.4×103J/(kg⋅℃),意义是1kg酒精温度升高1℃需要吸收2.4×103J的热量,故D错误。
故选:BC。
热值表示燃料的特性,比热容表示物质的特性,与物质的种类和物态有关。热值的含义表示1kg某燃料完全燃烧放出的热量。比热容的含义表示1kg某物质升高1℃吸收的热量。
深入理解比热容和热值的概念,可解答此题。
19.【答案】ABD
【解析】解:由图可知,该电路为并联电路,电流表测量干路中的电流;
A、闭合开关S,滑动变阻器R接入电路的阻值为10Ω时,通过滑动变阻器的电流为:I1=UR=6V10Ω=0.6A;
根据并联电路的电流规律可知,通过R0的电流是:I0=I−I1=1.8A−1.2A=0.6A,故A正确;
B、R0的阻值为:R0=UI0=6V1.2A=5Ω,故B正确;
C、当R为20Ω时,其电功率是:P=U2R′=(6V)220Ω=1.8W,故C错误;
D、当R为30Ω时,R的电功率为:P′=U2R″=(6V)230Ω=1.2W;
R0的电功率为:P0=UI0=6V×1.2A=7.2W;
电路总功率为:P总=P′+P0=1.2W+7.2W=8.4W,故D正确。
故选:ABD。
由图可知,该电路为并联电路,电流表测量干路中的电流;根据滑动变阻器接入电路中的电阻,利用欧姆定律求出通过滑动变阻器的电流;根据并联电路的电流规律求出通过定值电阻的电流;根据欧姆定律求出定值电阻阻值的大小;
当R为20Ω时,根据P=U2R求出R的电功率;
当R为30Ω时,根据P=U2R求出R的电功率,根据P=UI求出的电功率,然后求出总的功率。
本题考查了电功率的计算、欧姆定律的应用、并联电路的电流规律,是一道简单的计算题。
20.【答案】BC
【解析】解:
A、电流从通电螺线管的右端流入,左端流出,利用安培定则判断通电螺线管的左端为N极、右端为S极,故A错误;
B、在螺线管中插入铁芯后,螺线管的磁性增强,则磁敏电阻的阻值减小;因为串联电路起分压作用,因此磁敏电阻分得的电压变小,电压表示数变小,故B正确;
C、当滑片P向左滑动时,滑动变阻器连入电路中的电阻变小,则左侧电路中的电流变大,通电螺线管的磁性增强,因此磁敏电阻的阻值减小;因为串联电路起分压作用,因此磁敏电阻分得的电压变小,所以电压表示数变小,故C正确;
D、当滑片P向右滑动时,滑动变阻器连入电路中的电阻变大,则左侧电路中的电流变小,通电螺线管的磁性减弱,因此磁敏电阻的阻值变大,右侧电路的总电阻变大,由欧姆定律可知电流表示数变小,故D错误。
故选:BC。
(1)利用安培定则判断通电螺线管的磁极;
(2)先根据在螺线管中插入铁芯后,通电螺线管磁性的强弱变化,然后确定磁敏电阻的变化,最后根据串联电路分压规律可知电压表示数的变化;
(3)先分析滑片向左移动时,变阻器接入电路的阻值的变化,然后根据欧姆定律可知电路电流的变化,进一步得出通电螺线管磁性强弱的变化,并确定磁敏电阻阻值的变化,然后根据串联电路分压规律可知电压表示数的变化;
(4)先分析滑片向右移动时,变阻器的阻值的变化,然后根据欧姆定律可知电路电流的变化,进一步得出电磁铁磁性强弱的变化,并确定磁敏电阻的变化,然后根据欧姆定律可知电流表示数的变化。
本题考查了电路的动态分析和安培定则的应用,分清两电路图之间的关系和磁敏电阻的特点是关键。
21.【答案】7×10−4 不变 20
【解析】解:由Q放=mq可知,干木柴的质量:m=Q放q干木柴=8.4×103J1.2×107J/kg=7×10−4kg;
由于燃料的热值的燃料本身的一种特性,只与燃料的种类有关,与燃料的质量以及燃料情况无关,所以当干木柴燃烧了一半,剩余干木柴的热值不变,还是1.2×107J/kg。
由Q吸=c水mΔt可得,水温是30℃的水温度升高:
Δt=Q吸c水m=8.4×103J4.2×103J/(kg⋅℃)×100×10−3kg=20℃。
故答案为:7×10−4;不变;20。
(1)知道放出的热量和干木柴的热值,利用Q放=mq计算出干木柴的质量;
燃料的热值的燃料本身的一种特性,只与燃料的种类有关,与燃料的质量以及燃料情况无关;
(2)由Q吸=c水mΔt可求得初温是30℃的水温度升高的度数。
此题考查热值的概念、燃料完全燃烧放热公式、吸热公式的灵活运用,是一道典型题,难度不大。
22.【答案】并联 0.2
【解析】解:(1)由电路图可知,闭合开关后,电路中的电流从电源正极出发,依次经开关、电流表A1开始分支,一支经灯泡L1回到电源的负极,另一支经灯泡L2、电流表A2回到电源的负极,据此可知电路中电流有两条路径即为并联;
(2)经分析可知,闭合开关后,灯泡L1、L2并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测灯泡L2支路的电流,
由并联电路中干路电流等于各支路电流之和可得,通过小灯泡L1的电流:I1=I−I2=0.5A−0.3A=0.2A。
故答案为:并联;0.2。
(1)串联电路电流只有一条路径,电流依次经过各用电器从正极回到电源负极;并联电路电流有多条路径,分别经过各用电器从电源正极回到负极;
(2)经分析可知,闭合开关后,灯泡L1、L2并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测灯泡L2支路的电流,根据并联电路的电流特点求出通过小灯泡L1的电流。
本题考查了串并联电路的辨别和并联电路电流特点的应用,利用好电流流向法判断出电路中电流的路程是关键。
23.【答案】
【解析】解:(1)电能表的最后一位是小数、单位是kW⋅h,由图知,电能表的示数为619.5kW⋅h;
(2)6min内电能表指示灯闪烁了160次,此时干手机消耗的电能:
W=1601600kW⋅h=0.1kW⋅h,
t=6min=0.1h,
干手机的电功率:
P=Wt=0.1kW⋅h0.1h=1kW。
故答案为:619.5;0.1;1。
(1)电能表的读数:最后一位是小数、单位是kW⋅h;
(2)1600imp/(kW⋅h)表示电路中用电器每消耗1kW⋅h的电能,指示灯闪烁1600次,据此可求指示灯闪烁160次消耗的电能,再利用P=Wt求干手机的实际电功率。
本题考查了电能表的读数方法、消耗电能和电功率的计算,明确电能表相关参数的意义是关键。
24.【答案】并联 火线 甲
【解析】解:(1)家庭电路中,电灯、电视机、空调等各种用电器之间的使用要互不影响,所以它们要并联;
(2)把用电器的开关安装在火线上,这样,当开关断开时,用电器就与火线断开了,可以防止触电事故的发生,确保安全;
(3)用测电笔辨别火线、零线时,手要接触笔尾金属体,这样,让火线通过测电笔(高电阻、氖管等)、人体与大地构成通路,有微弱电流通过测电笔,测电笔的氖管才会发光,故图甲是正确的;若按图乙的方式使用,检测火线、零线氖管均不发光。
故答案为:并联;火线;零线。
(1)家庭电路各种用电器工作彼此独立、互不影响;
(2)把用电器的开关安装在火线上时,当开关断开时,用电器就与火线断开了;
(3)测电笔使用时,手要接触笔尾金属体,否则检测火线是,由于电路是断路,氖管也不能发光。
本题考查了电路连接方式、安全用电知识,是一道与生活密切联系的应用类习题,解题的关键要从电路特点来分析安全用电措施。
25.【答案】南 磁场
【解析】解:(1)指南针受到地磁场作用,静止时它的南极指向地磁场的北极,地磁场北极在地理南极附近;
(2)指南针放在通电导线附近发生了轻微偏转,说明指南针受到磁场作用,说明通电导体周围存在磁场,说明通电导体周围存在磁场。
故答案为:南;磁场。
(1)地球是一个大磁体,司南是一个小磁体,根据磁极间的作用判断地磁场的磁极,根据地磁南极在地理北极附近,地磁北极在地理南极附近,判断指南针指向;
(2)指南针放在通电导线附近发生了轻微偏转,说明受到磁场作用力,可以判断电流周围存在磁场。
本题考查了磁极间的作用、地磁场和电流周围存在磁场,属于基础性题目。
26.【答案】聚变 可
【解析】解:
太阳能是在太阳内部氢原子核发生核聚变,从而产生很大的能量;
太阳能可从自然界不断获得且可重复利用,属于可再生能源。
故答案为:聚变;可。
(1)核能分为裂变和聚变两种,裂变分为两种:可控链式反应和不可控链式反应,前者主要应用在核反应堆中,后者应用在原子弹中;聚变主要应用在氢弹上。
(2)像水能、风能、太阳能、生物质能等都是能够源源不断的从自然界得到的能源叫可再生能源;像化石能源、核能等短期内不能从自然界得到补充的能源叫不可再生能源。
此题考查能源的分类、太阳内部进行的核反应类型,是一道基础题。
27.【答案】断开 定值电阻R断路 0.1210
【解析】解:(1)连接电路时,开关应处于断开状态;
(2)实验过程中小明发现电压表示数接近3V,电流表几乎无示数,造成此故障的原因可能是定值电阻R断路;
(3)图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流表的示数为0.1A,串联电路中各处电流相等,则通过定值电阻的电流为0.1A。由欧姆定律,电阻的电压为:U=IR=0.1A×20Ω=2V;
(4)探究“电流与电阻的实验”中应控制电压不变,即应保持定值电阻两端的电压2V不变,根据串联电路电压的规律可知:当定值电阻的阻值增大,由分压原理,应增大滑动变阻器连入电路中的 电阻,所以滑动变阻器接入电路的最大阻值时,定值电阻的阻值也最大,此时电压表的示数仍为2V。根据串联电路的特点及欧姆定律知,滑动变阻器此时的接入电路的最大阻值:R最大=U滑I=U−U定I=3V−2V0.1A=10Ω。
故答案为:(1)断开;(2)定值电阻R断路;(3)0.1;2;(4)10。
(1)为了保护电路元件安全,连接电路时,开关应处于断开状态;
(2)实验过程中小明发现电压表示数接近3V,电流表几乎无示数,表明电路中无电流,但电压表与电源连通,故造成此故障的原因可能是定值电阻R断路;
(3)电流表读数,看清选用的量程及分度值,读出电流表的示数。由欧姆定律U=IR计算出电阻的电压;
(4)探究“电流与电阻的实验”中应控制电压不变,即应保持定值电阻两端的电压不变,再根据串联电路的特点及欧姆定律求出滑动变阻器此时的接入电路的最大阻值。
本题考查探究电流与电阻关系实验中相关的知识,涉及的知识点较多,综合性强。
28.【答案】切割磁感线 B 机械 电源
【解析】解:(1)比较1、2(或1、3)实验现象可知,闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就产生电流,这是电磁感应现象;
(2)要使感应电流方向发生改变,可采取措施是保持磁体静止,只改变导体水平运动的方向,故B正确;
(3)电磁感应现象中消耗机械能,得到电能,所以是机械能转化为电能;
(4)研究磁场对通电导体的作用,电路中一定有电源,所以将电流表换成电源,导体AB成为通电导体,可以探究磁场对通电导体的作用。
故答案为:(1)切割磁感线;(2)B;(3)机械;(4)电源。
(1)产生感应电流必备的三个条件:闭合电路,一部分导体,切割磁感线运动,三个条件缺一不可。
(2)感应电流的方向和导体运动方向、磁场方向有关。
(3)电磁感应现象中机械能转化为电能。
(4)磁场对通电导体作用,电路中要有电源。
此题是探究电磁感应现象的实验,考查了学生对电磁感应现象和磁场对通电导体的作用等知识的理解和掌握,难度不大。
29.【答案】解:(1)根据P=UI可知小灯泡的额定电流IL=PLUL=3W6V=0.5A;
(2)三个开关均闭合时,灯泡和定值电阻并联,小灯泡恰好正常发光,
根据并联电路的电压特点可知电源电压U=UL=6V,
电流表示数为1.5A,根据并联电路的电流特点可知通过定值电阻的电流I0=I−IL=1.5A−0.5A=1A,
根据欧姆定律可知电阻R0的阻值R0=UI0=6V1A=6Ω;
(3)闭合S,断开S1和S2,定值电阻和滑动变阻器串联,滑动变阻器接入电路的阻值最大时,总电阻最大,电源电压不变,根据P=U2R可知电路的总功率最小;滑动变阻器接入电路的阻值为0Ω时,总电阻最小,电源电压不变,根据P=U2R可知电路的总功率最大。
电路总功率的最小值P1=U2R1+R0=(6V)220Ω+6Ω≈1.4W;
电路总功率的最大值P2=U2R0=(6V)26Ω=6W。
答:(1)小灯泡的额定电流为0.5A;
(2)电阻R0的阻值为6Ω;
(3)闭合S,断开S1和S2,移动变阻器的滑片P,电路总功率的最小值和最大值分别为1.4W、6W。
【解析】(1)根据P=UI可知小灯泡的额定电流;
(2)三个开关均闭合时,灯泡和定值电阻并联,小灯泡恰好正常发光,根据并联电路的电压特点可知电源电压;电流表示数为1.5A,根据并联电路的电流特点可知通过定值电阻的电流,根据欧姆定律可知电阻R0的阻值;
(3)闭合S,断开S1和S2,定值电阻和滑动变阻器串联,滑动变阻器接入电路的阻值最大时,总电阻最大,电源电压不变,根据P=U2R可知电路的总功率最小;滑动变阻器接入电路的阻值为0Ω时,总电阻最小,电源电压不变,根据P=U2R可知电路的总功率最大。根据P=U2R分别得出电路总功率的最小值和最大值。
本题考查电功率的计算和欧姆定律的应用,综合性强,难度较大。
30.【答案】解:(1)由电路图可知,只闭合开关S1时,电路为R1的简单电路,此时电路中的总电阻较大(比并联的总电阻大),根据P=UI=U2R可知,电热水壶的总功率小,处于保温挡,
由P=UI=U2R可得R1的电阻:
R1=U2P保温=(220V)2100W=484Ω;
(2)由P=Wt可得,加热过程中煮茶器消耗的电能:
W=P加热t=900W×700s=6.3×105J;
(3)由η=Q吸W可得,吸收热量:
Q吸=ηW=80%×6.3×105J=5.04×105J;
由Q吸=cmΔt可求得煮茶器中水的质量:
m=Q吸cΔt=5.04×105J4.2×103J/(kg⋅℃)×(100℃−20℃)=1.5kg。
答:(1)发热电阻R1的阻值为484Ω;
(2)加热过程中煮茶器消耗的电能为6.3×105J;
(3)煮茶器中水的质量为1.5kg。
【解析】(1)由电路图可知,只闭合开关S1时,电路为R1的简单电路,此时电路中的总电阻最大,总功率最小,电热水壶处于保温挡,根据P=UI=U2R求出R1的电阻;
(2)已知加热时间和加热挡功率,由P=Wt可求得加热过程中煮茶器消耗的电能;
(3)已知在此过程中煮茶器的加热效率为,由η=Q吸W可求得吸收热量,由Q吸=cmΔt可求得煮茶器中水的质量。
本题考查了电功率公式和吸热公式、电功公式的综合应用,关键是公式及其变形式的灵活运用,计算过程还要注意单位的换算。电阻R/Ω
5
10
20
电流I/A
0.4
0.2
序号
实验操作
电流表指针偏转情况
1
保持导体与磁体静止
不偏转
2
保持磁体静止,导体水平向左切割磁感线
向右偏转
3
保持磁体静止,导体水平向右切割磁感线
向左偏转
……
额定电压
220V
保温挡功率
100W
加热挡功率
900W
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