2022-2023学年山东省聊城市临清市九年级(上)期末物理试卷(含详细答案解析)
展开1.根据你的生活经验判断,下列数据中最接近生活实际的是( )
A. 手机电池的电压约为36VB. 教室里一只灯管中的电流约为1A
C. 液晶电视机的电功率约为100WD. 家里电饭锅工作1小时耗电约为5kW⋅h
2.下列说法中错误的是( )
A. 温度为0 ℃的物体一定有内能
B. 燃料的热值越大,燃烧时放出的热量越多
C. 物体内能增大,可能从外界吸收了热量,也可能外界对物体做了功
D. 烈日当空的海边,沙子烫脚而海水凉凉的,这是由于水的比热容大于沙石的比热容
3.如图是单缸四冲程汽油机的工作示意图,下列说法正确的是( )
甲 乙
丙 丁
A. 甲冲程中机械能转化为内能
B. 这四个冲程的正确顺序是乙→丙→甲→丁
C. 每个工作循环活塞往返1次,曲轴转动2周
D. 若该汽油机的转速为1200r/min,则完成一个工作循环的时间为0.2s
4.某同学用丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器的金属球,观察到验电器的金属箔片由闭合到张开,如图所示,下列说法正确的是( )
A. 丝绸摩擦过的玻璃棒带负电
B. 金属箔片张开是由于两箔片带同种电荷而互相排斥
C. 金属箔片张开的瞬间,玻璃棒上的正电荷移动到箔片上
D. 金属箔片张开的瞬间,产生的电流方向是从箔片流向玻璃棒
5.如图是新一代代步工具电动独轮车,依靠电力驱动低碳环保。当电源开关S1闭合时指示灯亮起,独轮车处于待机状态,再当人站在独轮车上时开关S2自动闭合,电动机才能启动,开始运动。下列电路设计符合上述要求的是( )
A.
B.
C.
D.
6.用“伏安法测电阻”的实验中,小雪和晓彤分别选用定值电阻和小灯泡为测量对象,在处理实验数据时,分别画出了U−I图象,如图甲、乙所示。对于图象的分析,以下说法错误的是( )
A. 由图甲可知,定值电阻的阻值为1Ω
B. 由图甲可知,定值电阻的阻值不随其两端的电压和通过的电流而改变
C. 为了减小误差,应该用多次测量取平均值的方法,计算小灯泡的电阻
D. 由图乙及实验现象可知:小灯泡的电阻随灯丝温度的升高而增大
7.将规格都是“220V100W”的一台电风扇、一台电视机和一把电烙铁分别接入同一家庭电路中,通电时间相同,下列说法正确的是( )
A. 三个用电器产生的热量相同B. 电风扇产生的热量最多
C. 电烙铁产生的热量最多D. 电视机产生的热量最多
8.关于生活用电,下列说法正确的是( )
A. 人只要不接触带电体,就不会触电
B. 电线使用年限过长,绝缘皮破损,可能造成短路
C. 用试电笔的笔尖接触被测的导线,手指不能碰到金属笔卡或笔尖
D. 家庭电路安装空气开关和漏电保护器,都是防止漏电而采取的安全措施
9.如图是某家庭电路的一部分,下列说法正确的是( )
A. 电冰箱接入三孔插座后其外壳与零线相连
B. 断开开关S时,用试电笔接触A点氖管发光,接触B点氖管不会发光
C. 闭合开关S时,电灯不亮,保险丝未烧断,可能是电灯短路
D. 保险丝烧断后可用铜丝代替
10.甲、乙两只简易型电加热器(俗称“热得快”)及其铭牌如图所示,若它们的电阻不随温度的变化而改变,则下列说法中正确的是( )
A. 两电加热器均正常工作时,甲消耗的电能较多
B. 两电加热器串联后接在220V的电路中,甲的实际功率较大
C. 两电加热器均正常工作时,甲的电阻大于乙的电阻
D. 将乙接入110V的电路中,它的实际功率为200W
二、多选题:本大题共3小题,共12分。
11.对于如图所示的实验,下列说法中正确的是( )
A. 甲图中迅速下压活塞,管内气体的温度升高,这是通过做功使气体的内能增大
B. 乙图中水蒸气将橡皮塞顶出,说明水蒸气对橡皮塞做功,水蒸气的内能增大
C. 丙图中滴入墨水,热水杯中比冷水杯中先变红,说明扩散快慢与温度有关
D. 丁图中抽去玻璃板后两瓶中的气体逐渐混合均匀,这属于扩散现象
12.某创意小组自制肺活量比较装置,吹气时,气球胀大,隔板向上运动,下列说法正确的是( )
A. 总电阻变大B. 电压表示数变大C. 电流表示数变大D. 电路总功率变大
13.如图甲所示的电路中,R1定值电阻,R2为滑动变阻器,电源电压保持不变。闭合开关S后,滑片P从b端移动到a端的过程,电压表示数U与电流表示数I的关系图像如图乙所示。根据图像信息可以计算如下数据,其中正确的数据是( )
A. R1的阻值为10ΩB. 电源电压为4V
C. 滑动变阻器的最大阻值为20ΩD. R1两端电压变化范围为2V∼6V
三、填空题:本大题共5小题,共10分。
14.中国的茶文化在宋朝时已借助“海上丝绸之路”名扬世界。用热水泡茶时,茶杯温度会升高,其内能是通过______的方式改变的:茶水散发出清香,这是______现象。
15.打扫房间时,小刚用干绸布擦穿衣镜,发现擦过的镜面很容易粘上细小绒毛,这是由于带电体有______的性质,若镜面带正电,则在摩擦过程中镜面______(选填“得到”或“失去”)电子。
16.如图所示,用A、B两个金属夹子夹住一段铅笔芯,当闭合开关后,小灯泡亮,说明铅笔芯是______;固定夹子A,左右移动夹子B,小灯泡的亮度会随着变化,说明铅笔芯电阻大小跟______有关。
17.灯泡L1规格为“6V3W”,L2规格为“6V 6W”,现将它们串联接入电路,电路中最大电流为______ A;若将它们并联接入电路,______灯更亮一些。
18.为了应对新型冠状病毒肺炎疫情,小明妈妈在家通过消毒柜加热餐具高温消毒,这是采用______(选填“做功”或“热传递”)方式增加餐具内能;额定功率为600W的消毒柜单独接入电路0.5小时,电能表的转盘转______转(忽略导线等因素的影响);他家电能表本月末的情况如图,所示读数为______kW⋅h。
四、作图题:本大题共2小题,共4分。
19.如图乙是电位器示意图,P旋片可随转动旋钮改变在碳膜的位置,从而改变接入电阻的大小。请将该电位器连入甲图,要求顺时针旋转P旋片时,灯泡变亮。
20.光控开关的作用是有光时,开关断开,无光时闭合;声控开关的作用时有声音时,开关闭合,无声音时断开。他还在楼道处安装了一个带保险盒的三孔插座,且与楼道灯互不影响。请将如图所示中“光控”、“声控”开关和灯泡用笔画线代替导线正确连入电路,要求电灯只在无光且有声音时才亮。
五、实验探究题:本大题共3小题,共15分。
21.小明用图甲所示装置探究“比较不同物质吸热的情况”,初温相同的 A、B两种液体,分别装入相同烧杯中,用相同的加热器加热。
(1)实验中除了要保证初温相同外,还需要控制两种液体的______相同;
(2)加热6min,A液体吸收的热量______ B液体吸收的热量(选填“大于”、“小于”或“等于”);
(3)小明将实验数据绘制成图像,如图乙,分析可知:吸收相同热量,______液体升温更高,______液体更适合作汽车发动机的冷却液;
(4)从图像中可知 A、B两种液体分别升高到50℃和40℃时,吸收热量之比为3:4,则 A、B两种液体的比热容之比为______。
22.如图是“探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”的实验装置,两个透明容器中封闭着等量的空气。
(1)该实验中我们是通过观察______ 来反映电流通过导体时产生热量的多少。
(2)图甲中的A、B管,在通电时间相等时,______ (选填“A”或“B”)管液面上升更高,表明电流通过导体产生的热量多少与______ 有关。
(3)采用图乙中的实验装置探究“电流通过导体产生的热量跟电流是否有关”时,右边透明容器中应该选用阻值为______ Ω的电阻丝。
(4)根据焦耳定律可知,在图乙中的左、右透明容器中,电阻丝在相同时间内产生的热量之比为Q左:Q右=______ 。
23.小华同学在“测定小灯泡电功率”的实验中,提供的器材有:电压恒为6V的电源,额定电压为2.5V(灯丝电阻约为10Ω)的待测小灯泡,电流表(0∼0.6A,0∼3A),电压表(0∼3V,0∼15V),开关和导线若干,另有标有“10Ω1A”的滑动变阻器R1和标有“50Ω0.5A”的滑动变阻器R2。
(1)请用笔画线代替导线在图甲中完成实物电路的连接。
(2)为了能够顺利完成实验探究,应选择的滑动变阻器是______ (选填“R1”或“R2”)。
(3)小华同学闭合开关,移动滑片,发现电压表的示数如图乙所示,为了测量小灯泡的额定功率,此时应将滑动变阻器的滑片向______ (选填“A”或“B”)端移动。
(4)根据实验测得的数据,绘制出小灯泡的电流随它两端电压变化的关系图象如图丙所示,分析图象可知,小灯泡的额定功率为______ W。
(5)小华继续实验,设计了下列四种测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率的电路。电路中有阻值已知的定值电阻R,电源电压恒定但未知,滑动变阻器的最大电阻未知,在不拆改电路的前提下,能够测出小灯泡额定功率的电路是______ 。
六、计算题:本大题共3小题,共29分。
24.氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点,被认为是二十一世纪最理想的能源,氢燃料新能源公交车逐渐在山东不少城市投放使用。氢燃料的热值为1.4×108J/kg,c水=4.2×103J/(kg⋅℃),求:
(1)质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量:
(2)若放出的热量全部被质量为400kg,温度为15℃的水吸收,则水升高的温度:
(3)如果氢燃料公交车的效率为60%,则燃烧0.6kg的氢燃料可使以140kW恒定功率匀速行驶的公交车,匀速行驶多长时间。
25.如图是某家用电炖锅的简化电路图,电源电压为220V,R1和R2均为加热电阻。当开关S接1时为加热状态,功率为880W;开关S接2时为保温状态,功率为220W。
试求:
(1)电炖锅保温状态下电路中的电流是多少?
(2)电阻R1的阻值是多少?
(3)电炖锅保温状态下工作10min,电阻R2产生热量是多少?
26.如图所示,电源电压保持不变,小灯泡规格是“3V1.5W”,R1=10Ω,滑动变阻器R2上标有“20Ω1A”,电压表选用3V量程。断开S2,闭合S和S1,当滑片P移到变阻器中点时,小灯泡正常发光。求:
(1)小灯泡正常发光时的电流;
(2)电源电压;
(3)断开S1,闭合S和S2,在保证电路元件安全前提下,电路消耗的最大功率是多少。
答案和解析
1.【答案】C
【解析】【分析】
此题考查对生活中常见物理量的估测,结合对生活的了解和对物理单位的认识,找出符合实际的选项即可。
对日常生活中的速度、质量、长度、温度等进行准确的估测,是要求初中学生掌握的一种基本能力,平时注意观察,结合所学知识多加思考,逐渐培养这方面的能力。
【解答】
解:
A、手机电池的电压约为3.7V左右,故A不符合实际;
B、教室里一只灯的电功率为40W,管中的电流I=PU=40W220V≈0.2A,故B不符合实际;
C、液晶电视机的电功率约为100W左右,故C符合实际;
D、家里电饭锅的功率约1000W,工作1小时耗电能约W=Pt=1kW×1h=1kW⋅h,故D不符合实际。
故选:C。
2.【答案】B
【解析】【分析】
本题考查了内能、热值的概念、改变内能的方法,比热容的应用,有一定综合性,都属热学基础知识。
【解答】
A.一切物体在任何时候都具有内能.所以0℃以下的物体也有内能,故A正确;
B.燃料燃烧放出热量的多少不但与燃料的热值有关,还与燃料燃烧的程度及其质量有关,故B错误;
C.物体内能增大,可能从外界吸收了热量,也可能外界对物体做了功,故C正确;
D.烈日当空的海边,沙子烫脚而海水凉凉的,这是由于水的比热容比沙子的大,吸收相等的热量,水升高的温度较小,水的温度较低,故D正确。
故选B。
3.【答案】B
【解析】【分析】
此题主要考查了内燃机四个冲程的特点;以及在四冲程内燃机的工作过程中,1个工作循环中包括4个冲程,对外做功1次,曲轴转2圈。
在内燃机的四个冲程中,进气阀和排气阀均关闭的只有压缩冲程和做功冲程,而在压缩冲程中活塞向上运动,做功冲程中活塞向下运动;一个气阀打开,另一个气阀关闭的是吸气冲程和排气冲程,而在吸气冲程中活塞向下运动,排气冲程中活塞向上运动。
根据曲轴的转动方向判断活塞的运行方向,再根据气门的关闭情况就可以确定是哪一个冲程。最后按吸气、压缩、做功、排气的顺序排列。
四个冲程中,吸气和排气冲程不发生能量转化,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。
【解答】
A.甲冲程中内能转化为机械能,故A错误;
B.四个冲程的正确顺序是乙→丙→甲→丁,故B正确;
C.在内燃机的一个工作循环中,曲轴转动2周,活塞往复运动2次,对外做功1次,故C错误;
D.由题意可知,汽油机的飞轮转速是1200r/min,即每秒钟转20圈,因曲轴转2圈完成一个工作循环,所以每秒完成10个工作循环,则完成一个工作循环需要1s10=0.1s,故D错误。
故选B。
4.【答案】B
【解析】【分析】
本题考查了两种电荷及电荷间的作用规律,以及电流方向的规定,属于基本内容,比较简单。
(1)人们规定,用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,毛皮摩擦过的橡胶棒带负电;
(2)电荷规律:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引;
(3)金属箔张开是金属箔片上的自由电子移动到玻璃棒上;
(4)人们规定,正电荷定向移动的方向为电流方向,金属导体中自由电子定向移动的方向与电流的方向相反。
【解答】
A.用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,故A错误;
B.当带正电的玻璃棒与金属球接触时,一部分电子会从验电器的金属箔移动到玻璃棒,两金属箔由于失去电子都带上正电荷,因相互排斥而张开,故B正确;
CD.当带正电的玻璃棒与金属球接触时,一部分电子会从验电器的金属箔移动到玻璃棒,因电子定向移动的方向与电流的方向相反,所以瞬间电流的方向是从玻璃棒流向金属箔,故CD错误。
故选B。
5.【答案】C
【解析】由题知,当电源开关S1闭合时指示灯亮起,人站在独轮车上开关S2自动闭合,电动机才能启动,
所以,指示灯和电动机并联,S1控制干路,开关S2控制电动机;
A、图中开关S2闭合后,会发生电源短路现象,故A不符合题意;
B、图中指示灯和电动机串联,故B不符合题意;
C、图中指示灯和电动机并联,S1控制干路,开关S2控制电动机,故C符合题意;
D、图中S1控制电动机,开关S2控制指示灯,故D不符合题意。
故选:C。
由题意可知,指示灯和电动机并联,S1控制干路,开关S2控制电动机,然后对各个选项逐一分析即可。
本题联系实际考查了串、并联电路的设计相关知识的了解与掌握,利用所学知识解释身边现象。
6.【答案】C
【解析】解:AB、根据图甲可知,电压与电流成正比,因此该电阻为定值电阻,即电阻是导体自身的性质,它不随导体两端的电压和导体中的电流改变而改变,
根据图示可知,当电阻两端电压为3V时,通过的电流为3A,由I=UR可知,定值的电阻:R=UI=3V3A=1Ω,故AB正确;
C、测定小灯泡的电阻时,多次测量是为了寻找灯丝电阻与温度的关系,不能求平均值减小误差,故C错误。
D、由乙图可知,电压与电流不成正比,即当灯泡两端电压发光改变时,灯泡的阻值也随之发生变化,且电压变化比电流变化快,因此小灯泡的电阻随灯丝温度的增加而增大,故D正确;
故选:C。
(1)电阻一定时,电流与电压成正比;根据图甲判断该电阻是否为定值电阻,然后利用图中数据以及欧姆定律的变形公式求出定值电阻的阻值;
(2)根据图乙判断灯丝电阻的特点,然后分析多次测量小灯泡电阻的目的。
本题考查了图象分析、利用欧姆定律的变形公式计算电阻,以及导体的电阻是导体本身的一种性质,不随电压和电流的改变而改变;关键会根据图象判断电阻是否为定值电阻。
7.【答案】C
【解析】解:因为U=220V,
所以三种用电器的实际功率:
P=P额=100W;
又因为W=Pt
所以三种用电器消耗的电能相同;
由于电视机将一部分电能转化为光能,电风扇中的电动机将电能大部分转化机械能,电烙铁将电能全部转化为内能。
则产生热量最多的是电烙铁。
故选:C。
分别接入220V的电路中,三个用电器都正常工作,实际功率相同(等于额定功率)、通电时间相同,根据W=Pt可知消耗的电能相同,通过分析三种用电器使用时的能量转化情况,找出产生热量最多的用电器。
电流做功的实质:电流做功的过程就是消耗电能转化为其它形式能的过程,能分析三种用电器的能量转化是本题的关键。
8.【答案】B
【解析】解:A.根据安全用电的原则,人不能靠近高压带电体,靠近高压带电体也会发生触电,故A错误;
B.家用电器的电线绝缘皮老化或破损时,容易使火线和零线相连,会形成电源短路,故B正确;
C.使用测电笔时,笔尖应接触被测的导线,手指按住笔卡,不能碰到笔尖,防止发生触电,故C错误;
D.家庭电路安装漏电保护器是防止漏电而采取的安全措施,空气开关是为了防止电路中的电流过大而采取的安全措施,故D错误。
故选:B。
A.根据安全用电的原则:不接触低压带电体,不靠近高压带电体,分析即可;
B.电线的绝缘皮破损时容易造成触电事故或者短路,要及时更换;
C.测电笔的正确使用方法是:使用测电笔时,笔尖应接触被测的导线,手指按住笔卡,不能碰到笔尖,防止发生触电;
D.漏电保护器的作用,出现“跳闸”的原因:一是短路,二是用电器总功率过大,三是用电器漏电,家庭电路中电流过大时,空气开关会切断电路。
本题考查的是日常生活中的一些安全用电常识,难度不大。
9.【答案】B
【解析】解:A、电冰箱接入三孔插座能使电冰箱金属外壳接地,防止由于冰箱的外壳漏电而使人发生触电事故,故A错误;
B、断开开关S时,A点在火线上,用试电笔接触A点氖管发光,由于开关断开,B点与火线断路,接触B点时氖管不会发光,故B正确;
C、若闭合开关S时,电灯不亮,保险丝未烧断,可能是电灯断路;若电灯短路,会造成干路中的电流过大,保险丝会熔断,故C错误;
D、当电路电流过大时,保险丝容易熔断而保护电路,如果用铜丝代替保险丝后,由于铜丝的熔点较高。铜丝不会熔化,就起不到保护作用了,故D错误。
故选:B。
(1)电冰箱接入三孔插座能使电冰箱金属外壳接地,防止由于冰箱的外壳漏电而使人发生触电事故。
(2)测电笔是辨别火线和零线的仪器,当测电笔的笔尖接触零线和地线时,氖管不会发光。
(3)灯不发光的原因,一是电路开路,二是灯被短路,三是灯的实际功率太小。
(4)保险丝在电流过大时发热自动熔断,切断电路,从而起到保护电路的作用,采用电阻率大,熔点较低的材料制作。
知道并理解家庭电路的组成与正确连接方法,了解触电的原因,是解决该题的关键。
10.【答案】D
【解析】解:A.根据W=Pt可知,用电器消耗电能的多少与时间和功率有关,只知道功率不知道时间,所以无法比较消耗电能的多少,故A错误;
BC.两电加热器的额定电压相同、甲的额定功率较大,根据P=UI=U2R的变形式R=U2P可知,甲的电阻较小,故C错误;
两电加热器串联后接在220V的电路中时,通过它们的电流相等,甲的电阻小,由P=I2R可知,甲的实际功率较小,故B错误;
D.根据P=UI=U2R可得,乙的电阻R乙=U乙2P乙=(220V)2800W=60.5Ω,
将乙接入110V的电路中,它的实际功率P乙′=U′2R乙=(110V)260.5Ω=200W,故D正确。
故选:D。
(1)用电器正常工作时的功率和额定功率相等,根据W=Pt可知,用电器消耗的电能与用电器的功率和通电时间有关;
(2)两电加热器的额定电压相同、甲的额定功率较大,根据P=UI=U2R比较两电加热器的阻值关系;
两电加热器串联时通过它们的电流相等,根据P=I2R比较两电加热器的实际功率关系;
(3)根据P=UI=U2R求出乙电加热器的电阻,再根据P=UI=U2R求出乙接入110V的电路中时的实际功率。
本题考查了电功公式和电功率公式的应用,要注意用电器正常工作时的功率和额定功率相等。
11.【答案】ACD
【解析】解:A、迅速下压活塞,活塞对气体做功,机械能转化为内能,气体内能增大,温度升高,这是通过做功使气体的内能增大,故A正确;
B、乙图中水蒸气将橡皮塞顶出,说明水蒸气对橡皮塞做功,水蒸气的内能减小,故B错误;
C、滴入热水中的墨水比滴入冷水中的墨水扩散快,说明温度越高,分子的无规则运动越剧烈,故C正确;
D、密度小的空气和密度大的二氧化氮过一段时间形成比较均匀的气体,这是扩散现象,扩散现象说明分子不停地进行无规则运动,故D正确。
故选:ACD。
(1)做功可以改变物体的内能,当外界对物体做功时,物体的内能增大,当物体对外界做功时,物体的内能就会减小;
(2)温度越高,分子运动越剧烈;
(3)两种不同物质相互接触时,彼此进入对方的现象是扩散,扩散表明分子不停地做无规则的运动。
本题考查内能的改变和扩散现象,主要考查学生对所学物理知识的综合应用能力,但难度不大。
12.【答案】CD
【解析】由图可知,该电路为串联电路,电压表测量滑动变阻器两端的电压,电流表测量电路中的电流;吹气时,气球胀大,隔板向上运动,滑动变阻器接入电路的电阻变小,总电阻变小,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大;
滑动变阻器接入电路的电阻变小,根据串联电路的分压规律可知,滑动变阻器分担的电压变小,即电压表示数变小;根据P=UI可知,电路消耗的总功率变大;综上所述,CD正确。
故选:CD。
13.【答案】ACD
【解析】解:AB、由图甲可知R1和R2串联,电流表测电路中的电流,电压表测R2两端的电压;
当滑片位于a端时,滑动变阻器接入电路的阻值为零,则电压表示数为零,
由图乙可知,此时电路中电流为I1=0.6A,
此时电路中只有定值电阻R1,则电源电压为:U=U1=I1R1=0.6A×R1-----①;
当滑片位于b端时,滑动变阻器接入电路的电阻最大,根据串联电路分压原理可知,此时电压表示数最大,
由图乙可知,此时电压表示数为4V,电流为0.2A,
则电源电压为:U=U滑+U1′=U滑+I2R1=4V+0.2A×R1-----②;
联立①②两式可解得:U=6V,R1=10Ω;故B错误,A正确;
C、滑动变阻器的最大阻值为:R滑=U滑I2=4V0.2A=20Ω,故C正确;
D、由上述分析可知当滑片位于a端时,即R1两端的电压:U1=U=6V;
当滑片位于b端时,滑动变阻器的电阻最大,滑动变阻器两端的电压最大:U滑=4V,
由串联电路电压特点可知R1两端最小电压:U1′=U−U滑=6V−4V=2V;
所以R1两端电压变化范围为2V∼6V,故D正确。
故选:ACD。
(1)由图甲可知R1和R2串联,电流表测电路中的电流,电压表测R2两端的电压;
当滑片位于a端时,滑动变阻器接入电路的阻值为零,则电压表示数为零,此时电路中只有R1,从图乙可知此时电路中的电流,根据I=UR可得出R1两端的电压,即电源电压;
当滑片位于b端时,滑动变阻器接入电路的电阻最大,根据串联电路分压原理可知,此时电压表示数最大,从图乙中可知电压表最大示数和对应的电流,串联电路中电源电压等于各个用电器两端的电压之和,据此可得出此时电源电压表达式;
将上述两组电源电压表达式联立即可解出电源电压和R1的阻值;
(2)从图中可知滑动变阻器两端的最大电压和对应的电流,根据I=UR可求出滑动变阻器的最大阻值;
(3)由上述分析可知,当滑片位于a端时,R1两端的电压最大为电源电压;
当滑片位于b端时,滑动变阻器的电阻最大,滑动变阻器两端的电压最大,再根据串联电路的电压特点求出此时R1两端的最小电压。
本题考查了欧姆定律的应用,熟练掌握串联电路的电流和电压特点,并从图中读取相关信息是解题的关键。
14.【答案】热传递 扩散
【解析】解:
用热水泡茶时,茶杯会从热水处吸热,温度会升高,其内能是通过热传递的方式改变的;
茶水散发出清香,说明茶的香味分子在不停地做无规则运动,这是扩散现象。
故答案为:热传递;扩散。
(1)改变物体内能的方法:一是做功,二是热传递;
(2)两种物体在相互接触时,彼此进入对方的现象叫扩散,扩散现象说明了构成物体的分子在不停的做无规则运动。
本题考查了学生对热传递和扩散现象的了解与掌握,利用所学知识解释实际生活现象,体现了学以致用。
15.【答案】吸引轻小物体 失去
【解析】解:用干绸布擦穿衣镜,发现擦过的镜面很容易粘上细小绒毛,这是由于带电体有吸引轻小物体的性质,若镜面带正电,则在摩擦过程中镜面失去电子。
故答案为:吸引轻小物体;失去。
带电体有了吸引轻小物体的性质;摩擦起电的实质是电荷的转移,得电子的物质带负电,失去电子的物质带正电。
本题考查了摩擦起电的实质及带电体的性质,属于基础题。
16.【答案】导体 长度
【解析】解:(1)如图所示的电路中,闭合开关后,小灯泡发光,说明铅笔芯是导体;
(2)固定夹子A,左右移动夹子B,小灯泡的亮度会随着变化,这表明电路中的电流也发生变化,接入电路的电阻发生变化,即铅笔芯的电阻大小与长度有关。
故答案为:导体;长度。
(1)容易导电的物体是导体,不容易导电的物体是绝缘体;
(2)电阻是导体对电流的阻碍作用,电阻的大小与材料、长度和横截面积、温度有关。
本题考查了导体和绝缘体的区别以及影响电阻大小的因素,是电学中比较基础的内容,相对比较简单。
17.【答案】0.5L2
【解析】解:(1)根据P=UI可得两灯正常发光时的电流分别为:
I1=P1U1=3W6V=0.5A,I2=P2U2=6W6V=1A,
将它们串联接入电路,由串联电路的电流特点可知电路中的最大电流I=I1=0.5A;
(2)根据P=U2R可得两灯泡的电阻分别为:
R1=U12P1=(6V)23W=12Ω,R2=U22P2=(6V)26W=6Ω,
两灯泡并联后,由并联电路的电压特点可知两灯两端的电压相等,
则灯泡L1的实际功率P1实=U2R1=U212Ω,
灯泡L2的实际功率P2实=U2R2=U26Ω,
比较可知P1实
(1)先根据P=UI分别计算出两灯泡正常发光时的电流,将它们串联接入电路,由串联电路的电流特点可知,电路中的最大电流等于两灯泡正常发光时较小的电流;
(2)先根据P=U2R分别计算出两灯泡的电阻,两灯并联时实际电压相等,根据P=U2R比较两灯的实际功率,实际功率大的灯泡更亮一些。
本题考查了电功率与电流、电压的关系以及串并联电路的特点,灵活运用电功率的公式是解答本题的关键。
18.【答案】热传递 750926.5
【解析】解:(1)在家中通过蒸煮加热给餐具高温消毒,这是采用热传递方式增加餐具内能;
(2)额定功率为600W的消毒柜单独接入电路0.5小时,消耗的电能为:W=Pt=0.6kW×0.5h=0.3kW⋅h;
电能表中标有“2500r/kW⋅h”,表示每消耗1kW⋅h的电能电能表转盘转动2500圈,
则消耗电能0.3kW⋅h转的圈数为:n=2500r/kW⋅h×0.3kW⋅h=720转;
(3)由图可知,李明家本月末电能表示数为926.5kW⋅h。
故答案为:热传递;720;926.5。
(1)改变物体的内能的方式有做功和热传递;做功改变物体内能的实质是内能和其它形式能的转化;热传递改变物体内能的实质是内能的转移;
(2)根据W=Pt求出消毒柜正常工作0.5小时消耗的电能结合电能表上的“2500r/kW⋅h”,求得电能表的转盘转的圈数;
(3)电能表方框中的数字最后一位是小数,单位是kW⋅h。
本题考查了改变内能的方式,以及电能表参数的理解、电能的求法,解答本题的关键是对电能表参数的理解。
19.【答案】解:根据题意可知,顺时针旋转P旋片时,灯泡变亮,说明电路中的电流变大,电路中的电阻变小,即电位器连入电路的电阻变小,所以要将BC接入电路,如图所示:
【解析】顺时针旋转P旋片时,灯泡变亮,说明顺时针旋转时,电位器连入电路的电阻变小,故将BC接入了电路。
电位器是一个变形的滑动变阻器,能根据实际要求把滑动变阻器连入电路,调节灯泡的亮度。
20.【答案】
【解析】由题意可知,只有当“光控开关”、“声控开关”都闭合了灯才能亮,所以灯泡与两个开关串联,且火线要先过开关,再接入灯泡;
三孔插座与灯泡并联,其接法为:左零右火上接地,保险丝接在火线上,如下图所示:
由题意可知,只有当“光控开关”、“声控开关”都闭合了灯才能亮,故这两个开关与灯串联,且灯接在零线与开关之间;三孔插座的接线方法是要求“左零右火上接地”。
本题考查了声、光控灯和三孔插座的接线方法。接地线是为了把有金属外壳的用电器的外壳接地。
21.【答案】质量 等于 A B 1:2
【解析】解:(1)根据比较吸热能力的方法,实验中除了要保证初温相同外,还需要控制两种液体的质量相同;
(2)加热 6min,根据转换法,A 液体吸收的热量等于B 液体吸收的热量;
(3)根据绘制成的图像可知:加热相同时间,吸收相同热量,A液体升温更高;根据比较吸热能力的方法,B液体的吸热能力强,B液体的比热容大,根据Q=cmΔt可知,相同质量的A、B两种液体,升高相同的温度,B吸热多,故B液体更适合作汽车发动机的冷却液;
(4)从图像中可知 A、B 两种液体分别升高到 50℃和 40℃时,A升高的温度为50℃−20℃=30℃,
B升高的温度为,40℃−20℃=20℃,吸收热量之比为 3:4,根据Q=cmΔt,则 A、B 两种液体的比热容之比为cAcB=QAΔtAmAQBΔtBmB=QAQB×ΔtBΔtA=34×20℃30℃=12。
故答案为:(1)质量;(2)等于;(3)A;B;(4)1:2。
(1)(2)(3)使用相同的加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少,这种方法叫转换法;
比较物质吸热能力的2种方法:
①使相同质量的不同物质升高相同的温度,比较吸收的热量(即比较加热时间),吸收热量多的吸热能力强;
②使相同质量的不同物质吸收相同的热量(即加热相同的时间),比较温度的变化,温度变化小的吸热能力强;
(4)根据Q=cmΔt得出A的比热容与B的比热容之比。
本题比较不同物质的吸热能力,考查控制变量法、转换法的应用和比较吸热能力的方法,为热学中的重要实验。
22.【答案】U形管两边液面高度差 B 电阻大小 5 9:4
【解析】解:(1)电流通过电热丝产生热量的多少不能直接观察,电热丝产生的热量被容器内空气吸收,各个容器内空气的温度变化可以通过液面高度差的变化来反映;
(2)左图中两电阻丝串联,其阻值是不同的,在通电时间相等、电流相同时,10Ω的电阻大,B管液面上升得更高,表明电流通过导体产生的热量多少与电阻的大小有关;
(3)探究“电流通过导体产生的热量跟电流是否有关”时,需要控制导体的电阻和通电时间相同,电流不同;左侧容器内电阻为5Ω,故右边透明容器中应该选用阻值为5Ω的电阻丝;
(4)探究“电流产生的热量跟电流是否有关”时,应控制电阻、通电时间相同,而电流不同,故右边透明容器中应该选用阻值为5Ω的电阻丝;
右边的电路中,根据并联电路的电流关系可知,上下电阻之比为10Ω:5Ω=2:1,则通过电流之比为1:2,即通过下面电阻的电流为23I;
根据Q=I2Rt可知,左右电阻丝在相同时间内产生的热量之比为Q左:Q右=I左2Rt:I右2Rt=I左2:I右2=I2:(23I)2=9:4。
故答案为:(1)U形管两边液面高度差;(2)B;电阻大小;(3)5;(4)9:4。
(1)电流通过导体产生热量的多少不能直接观察,但气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)(3)电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关,探究电流产生热量跟电阻关系时,控制通电时间和电流不变;探究电流产生热量跟电流关系时,控制通电时间和电阻不变;
(4)根据公式Q=I2Rt比较产生热量多少。
本题考查了学生对焦耳定律的掌握,注重了探究实验的考查,同时在该实验中利用了控制变量法和转换法,是中考物理常见题型。
23.【答案】R2 A0.625D
【解析】解:(1)小灯泡额定电压为2.5V,灯丝电阻约为10Ω,灯泡正常发光时电流约为:
I′=ULR=2.5V10Ω=0.25A,故两表都选小量程,电压表并联在灯泡两端,电流表串联在电路中;滑动变阻器上下各选一个接线柱与电流表串联接入电路中,如下图所示:
;
(2)当灯泡正常发光时,根据串联电路电压规律,滑动变阻器两端电压为U滑=U−UL=6V−2.5V=3.5V,则滑动变阻器接入电路的阻值为:
R滑=U滑I′=Ω>10Ω,故应选择的滑动变阻器是R2;
(3)小华同学闭合开关,移动滑片,发现电压表的示数如图乙所示,电压表选用小量程,分度值0.1V,其示数为2.2V,小于灯泡额定电压2.5V,为了测量小灯泡的额定功率,应增大灯泡两端的电压;根据串联电路电压规律,应减小滑动变阻器两端的电压,根据分压原理,应减小滑动变阻器接入电路的阻值,故应将滑动变阻器的滑片向A端移动;
(4)由图丙可知,当灯泡两端电压为2.5V时,通过灯泡的额定电流为0.25A,小灯泡额定功率为:
PL=ULIL=2.5V×0.25A=0.625W;
(5)A、闭合S1、S2时,电流表测量R的电流,移动滑动变阻器的滑片,使电流表示数为2.5VR时,根据并联电路电压规律,此时灯泡正常发光;由于不拆改电路,无法测量小灯泡的额定电流,所以此电路图不符合要求,故A错误;
B、当只闭合S、S2时,电压表测量小灯泡两端的电压,假如电路连接正确,移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数是2.5V,小灯泡正常工作,滑片位置不变,再只闭合S、S1时,电压表测量定值电阻两端的电压,但是此时电压表的正负接线柱接反了,电路错误,故此电路图错误,故B错误;
C、闭合S、S1、S2时,电流表测量定值电阻的电流,无法判断小灯泡此时是否正常发光,也无法测量小灯泡的电流,所以此电路图不符合要求,故C错误;
D、闭合S时,电压表V1测量小灯泡两端的电压,电压表V2测量定值电阻两端的电压,移动滑动变阻器的滑片,使电压表V1的示数是2.5V,小灯泡正常工作,读出此时电压表V2的示数,知道定值电阻的阻值和定值电阻两端的电压,根据欧姆定律求出定值电阻的电流,根据串联电路电流处处相等,能求出小灯泡的额定电流,根据P=UI求出小灯泡的额定功率,故D正确。
故答案为:(1)见解答图;(2)R2;(3)A;(4)0.625;(5)D。
(1)已知灯泡的额定电压和灯丝电阻,利用欧姆定律求出灯泡正常发光时的电流,然后确定两表的量程,将电压表并联在灯泡两端,电流表串联在电路中;滑动变阻器上下各选一个接线柱串联接入电路中;
(2)根据串联电路电压规律和欧姆定律求出当灯泡正常发光时滑动变阻器接入电路的阻值,然后确定滑动变阻器的规格;
(3)根据电压表选用量程确定分度值读数,比较电压表示数与灯泡额定电压的大小,根据串联电路电压规律和分压原理确定滑动变阻器滑片移动方向;
(4)根据图丙确定灯泡额定电压对应的额定电流,利用P=UI求出灯泡的额定功率;
(5)移动滑动变阻器的滑片,首先使小灯泡正常工作,然后直接或间接测量小灯泡两端的电压和小灯泡的电流,根据P=UI计算小灯泡的额定功率。
本题测小灯泡电功率的实验,考查了电路连接、器材的选择、电压表读数、实验操作、功率的计算和特殊方法测量功率的能力。
24.【答案】解:
(1)0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量:
Q放=m氢q=0.6kg×1.4×108J/kg=8.4×107J;
(2)由题意可知水吸收的热量:Q吸=Q放=8.4×107J,
由Q吸=cm△t得水升高的温度:
△t=Q吸cm=8.4×107J4.2×103J/(kg⋅℃)×400kg=50℃;
(3)公交车所做的功为:
W=ηQ放=60%×8.4×107J=5.04×107J,
由P=Wt得公交车行驶时间:
t=WP=5.04×107J140000W=360s。
答:(1)质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出8.4×107J热量;
(2)若这些热量全部被质量为400kg,温度为15℃的水吸收,则水升高50℃;
(3)这些热量能让该公交车匀速行驶360s。
【解析】(1)根据Q=mq求出这些燃料完全燃烧放出的热量;
(2)由题意可知水吸收的热量:Q吸=Q放,根据Q吸=cm△t求水升高的温度;
(3)已知公交车的功率和做的功,利用功率公式计算时间。
本题考查学生对燃料完全燃烧放出热量公式和吸热公式、功率公式的掌握和运用,此类型的题目需要根据实际情况具体分析。
25.【答案】解:(1)由P=UI可得,电炖锅保温状态下电路中的电流:
I保温=P保温U=220W220V=1A;
(2)当开关S接1时,电路为R1的简单电路,电炖锅处于加热状态,
由P=UI=U2R可得,电阻R1的阻值:
R1=U2P加热=(220V)2880W=55Ω;
(3)开关S接2时,R1与R2串联,电炖锅处于保温状态,
由I=UR可得,电路的总电阻:
R总=UI保温=220V1A=220Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,电阻R2的阻值:
R2=R总−R1=220Ω−55Ω=165Ω,
电炖锅保温状态下工作10min,电阻R2产生热量:
Q2=I保温2R2t=(1A)2×165Ω×10×60s=9.9×104J。
答:(1)电炖锅保温状态下电路中的电流是1A;
(2)电阻R1的阻值是55Ω;
(3)电炖锅保温状态下工作10min,电阻R2产生热量是9.9×104J。
【解析】(1)根据P=UI求出电炖锅保温状态下电路中的电流;
(2)当开关S接1时,电路为R1的简单电路,电炖锅处于加热状态,根据P=UI=U2R求出电阻R1的阻值;
(3)开关S接2时,R1与R2串联,电炖锅处于保温状态,根据欧姆定律求出电路的总电阻,利用电阻的串联求出电阻R2的阻值,利用Q=I2Rt求出电炖锅保温状态下工作10min内电阻R2产生热量。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式、焦耳定律的应用,分清电炖锅处于不同状态时电路的连接方式是关键。
26.【答案】解:(1)根据P=UI得小灯泡正常发光时的电流为:
I=PLUL=1.5W3V=0.5A;
(2)断开S2,闭合S和S1,小灯泡和滑动变阻器串联,当滑片P移到变阻器中点时,小灯泡正常发光,电路中的电流为I=0.5A,
滑动变阻器两端的电压为:
U滑=I×12R滑大=0.5A×12×20Ω=5V,
根据串联电路电压的规律知电源电压为:
U=UL+U滑=3V+5V=8V;
(3)断开S1,闭合S和S2,电路为R1和R2的串联电路,电压表测R1两端的电压,当电压表示数为3V时,电路中的电流最大,电路的总功率最大;
电路中的最大电流为:
I大=UVR1=3V10Ω=0.3A,
电路的最大功率为:
P大=UI大=8V×0.3A=2.4W。
答:(1)小灯泡正常发光时的电流为0.5A;
(2)电源电压为8V;
(3)断开S1,闭合S和S2,在保证电路元件安全前提下,电路消耗的最大功率是2.4W。
【解析】(1)根据P=UI算出小灯泡正常发光时的电流;
(2)断开S2,闭合S和S1,小灯泡和滑动变阻器串联,当滑片P移到变阻器中点时,小灯泡正常发光,由欧姆定律算出,滑动变阻器两端的电压,根据串联电路电压的规律算出电源电压;
(3)断开S1,闭合S和S2,电路为R1和R2的串联电路,电压表测R1两端的电压,当电压表示数为3V时,电路中的电流最大,电路的总功率最大;由欧姆定律算出电路中的最大电流,根据P=UI算出电路的最大功率。
本题主要考查了学生对欧姆定律和电功率计算公式的应用,解题关键是准确分析开关在不同状态下的电路结构,难度较大。
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