2022-2023学年重庆市梁平区九年级(上)期末物理试卷(含详细答案解析)
展开1.家庭电路中正在使用的节能灯的电流约为( )
A. 0.1mAB. 0.1AC. 1AD. 10A
2.关于家庭电路和安全用电,下列说法正确的是( )
A. 用电器的金属外壳应该接地B. 熔丝熔断后可以使用铜丝替代
C. 电灯的开关应安装在零线上D. 用测电笔时手要接触笔尖金属
3.下列有关热和能的说法中,正确的是( )
A. 发生热传递时,温度总是从高温物体传递给低温物体
B. 一块0℃的冰熔化成0℃的水后,温度不变,内能不变
C. 内燃机的压缩冲程,主要通过做功的方式增大汽缸内物质的内能
D. 夏天在室内洒水降温,利用了水的比热容较大的性质
4.如图所示,是根据“探究不同物质吸热能力”实验数据绘制的a、b物质的温度-时间图像,实验中两种物质的质量相同,初温度相同,选用的加热器相同,由图像可知( )
A. 加热相同时间,a物质吸收热量多,比热容小
B. 加热时间相同,a物质的末温度高,比热容大
C. 吸收热量相同,b物质温度升高慢,比热容小
D. 吸收热量相同,b物质的末温度低,比热容大
5.小敏学习物理之后,养成了节约用电的好习惯,她总是随手关闭不必要使用的家用电器。每多关闭一个家用电器,电路里变大的物理量是( )
A. 总电流B. 总电压C. 总功率D. 总电阻
6.如图所示电路的两灯泡L1和L2分别标有“”和“”字样,闭合开关后两均发光。假改灯泡的电阻不受温度影响,下列判断正确的是( )
A. 两灯串联B. 灯L2更亮
C. 灯L1的电阻丝更粗D. 电流表A2的示数为0.5A
7.今年“五一”假期,铁路接触网遭异物侵扰的新闻多次上热搜,铁路部门有明确规定:在高铁线路两侧各500米范围内,不得升放风筝。若导电性能好的金属丝风筝线散落在高铁接触网(高压电路)上,会造成短路而使动车组失去动力。下列电路能解释上述现象的是( )
A.
B.
C.
D.
8.如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S时,滑动变阻器的滑片P从b端滑到a端,电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图所示,下列说法不正确的是( )
A. 电压表示数U与电流表示数I的比值为定值B. 电源电压为9V
C. 电阻R的阻值是6ΩD. 滑动变阻器的阻值范围是0∼18Ω
二、填空题:本大题共6小题,共12分。
9.同学们应了解一些常见的电流、电压值,这对我们处理一些问题是有益处的。对人体的安全电压不超过______ V;手机通话时的电流约为300mA=______ A。
10.75%的酒精可以有效地灭活新型冠状病毒,喷洒酒精对家庭局部进行消毒时,满屋子都可以闻到酒精气味,这是由于______造成的。另外,新型冠状病毒对热敏感,在56℃的环境中30分钟就可以被灭活,所以我们对于日常生活中使用的毛巾、餐具之类的物品要进行高温消毒,这是利用______的方式改变了物体的内能。
11.某同学用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近悬挂着的泡沫小球,发现泡沫小球被排斥。泡沫小球被排斥的原因是______种电荷相互排斥,由此可知泡沫小球一定带______电。
12.如图甲所示,当闭合开关两灯正常工作时,属于______ 联,电压表V1和V2的指针位置完全一样如图乙所示,则L1两端的电压为______ V。
13.家庭取暖用的电油汀是一种常见家用的电热器,电油汀工作时,其温度升高是通过电流______ 的方式改变物体的内能;为了使它通电后能快速升温,在电油汀内部所充入的用来传递热量的油应具有比热容______ (选填“较大”或“较小”)的特点。
14.如图所示,将规格相同的小灯泡按照甲、乙两种连接方式接入电压均为U且保持不变的电路中,通过分别调节滑动变阻器R1和R2使所有灯泡均正常发光,则甲、乙两电路中的总电流之比I1:I2=______,电路的总功率之比P甲:P乙=______。
三、作图题:本大题共1小题,共3分。
15.如图为冰箱工作时的部分电路示意图。冰箱内照明灯由开关S1控制,压缩机M由开关S2控制。根据题意,将图连接完整,并符合安全用电原则。
四、实验探究题:本大题共3小题,共20分。
16.亲爱的同学,请你用所学的物理知识解决下列问题。
(1)小明在使用电压表测量电路两端电压时,将电压表接入电路中,在开关断开时,电压表的指针如图甲所示,则应采取的操作是______ 。解决问题后,闭合开关,若小明发现电压表的指针仍如图甲所示,则应采取的操作是______ 。
(2)如图乙所示的电阻箱的示数为______ Ω;相比滑动变阻器,它的优点是______ 。
(3)如图丙所示的是小亮家的电能表,其示数为______ kW⋅h。周末,小亮关闭家中其他用电器,让家中的电饭锅单独工作,观察到电饭锅工作5min电能表转盘转了72转,则电饭锅的实际功率是______ W。
17.如图甲所示是小明做“比较不同物质吸热情况”实验的装置,使用两个相同的容器分别装入质量和初温相同的A、B两种液体,并用相同的装置加热。
(1)除了图甲中所给的实验器材外,还需要的测量工具有天平(或量筒)和______ 。
(2)如图乙所示为B液体在第2分钟时温度计的示数,其示数为______ ℃。
(3)液体吸收热量的多少可通过______ 来比较。
(4)将实验数据记录在如上表格中,分析数据可知,质量相等的A和B两种液体,在吸收相同热量时,______ (选填“A”或“B”)升高的温度较高;由此可见,A和B两种液体相比,______ 的吸热能力更强。
(5)同时停止加热,在相同质量的A和B温度降低的过程中,A放出的热量与降低的温度之比______ (选填“大于”“等于”或“小于”)B放出的热量与降低的温度之比。
(6)下列选项中与本实验所研究物质特性有关的是______ 。
A.用热水袋取暖
B.利用空调降温
C.用冰袋为病人退烧
18.有一只阻值未知的定值电阻Rx,图甲是用伏安法测Rx阻值的实物电路,电源电压恒为3V,滑动变阻器最大值为10Ω。
(1)甲图中有一根导线连接错误,请在该导线上画“×”并在图上改正(所画的导线用实线且不能交叉)。
(2)改正电路后,闭合开关,发现无论怎样移动滑动变阻器滑片,两电表均无示数,其原因可能是______ (填字母)。
A.滑动变阻器断路
B.Rx断路
C.Rx短路
(3)故障排除后,正确操作实验器材,移动滑片,当电压表示数如图乙所示,电流表示数为0.3A,则待测电阻Rx=______ Ω。
(4)实验小组测了三组数据(如下表),进行多次实验的目的是______ ;分析表中数据可知,不可能通过以上实验获得的数据是______ (填序号),原因是______ 。
五、计算题:本大题共2小题,共21分。
19.若汽车在平直公路上10min内匀速行驶了13.8km,消耗汽油2kg,发动机的输出功率为46kW,汽油热值q为4.6×107J/kg,求:
(1)汽车行驶的速度;
(2)汽车牵引力做的功;
(3)汽油完全燃烧放出的热量。
20.如图所示为某养生壶的电路原理图,其中R1和R2都是发热电阻。该壶有“加热”和“保温”两种工作状态。该壶铭牌上提供的部分信息如表所示:
(1)该壶允许装入水的最大质量为多少kg?当S1、S2闭合后,该壶在额定电压下工作时的发热功率是多少瓦?结合表格数据判断电路处于哪一种工作状态?
(2)R2阻值是多少?
(3)用该壶加热2kg的水,温度由50℃升高到100℃,水需要吸收多少热量?[水的比热量c水=4.2×103J/(kg⋅℃)]
答案和解析
1.【答案】B
【解析】解:节能灯的功率一般在20W左右,工作电流为I=PU=20W220V≈0.1A。
故选:B。
首先估计节能灯的功率,然后利用I=PU得到电流。
物理学中,对各种物理量的估算能力,是我们应该加强锻炼的重要能力之一,这种能力的提高,对我们的生活同样具有很大的现实意义。
2.【答案】A
【解析】解:
A、带有金属外壳的用电器,其金属外壳一定要接地,以防用电器外壳带电,会危及人身安全,故A正确;
B、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,就起不到保护作用了,故B错误;
C、开关接在火线上,更换灯泡时才能更安全,故C错误;
D、使用测电笔时,手要与笔尾金属体接触,不能接触笔尖金属,否则容易触电,故D错误。
故选:A。
(1)三孔插座的第三个孔接地线,三脚插头的第三个脚接用电器金属外壳;
(2)家庭电路要安装符合安全要求的保险丝,不能用铁丝或铜丝代替保险丝;
(3)开关控制用电器或插座时,开关和用电器是串联的;
(4)测电笔的正确使用是:手接触笔尾金属体,笔尖金属体接触零线或火线,氖管发光的是火线,氖管不发光的是零线。
本题考查的是日常生活中的一些安全用电常识,安全用电的原则:不接触低压带电体,不靠近高压带电体。值得注意的是:本来不带电的物体带了电;本来不导电的物体导电了。
3.【答案】C
【解析】解:A、发生热传递时,传递的是热量而不是温度,故A错误;
B、一块0℃的冰熔化成0℃的水后,吸收热量,温度不变,内能增加,故B错误;
C、内燃机的压缩冲程,活塞压缩气缸内物质做功,机械能转化为内能,是通过做功改变物体的内能,故C正确;
D、夏天在室内洒水,水汽化(蒸发)吸收热量,起到降温的作用,不是利用了水的比热容较大的性质,故D错误。
故选:C。
本题综合考查了热传递的条件、晶体熔化的特点、物体内能的改变方法、汽化吸热等有关知识,是一道综合题。
4.【答案】D
【解析】解:
AB、由图可知,加热相同时间,由于用相同的加热器加热,则物质吸收热量是相同的,a的温度升高的快,则a的比热容小,故AB错误;
CD、吸收热量相同,加热的时间相同,b物质温度升高慢,则b的比热容大,故D正确,C错误。
故选:D。
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。
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,为热学中的重要实验。
5.【答案】D
【解析】解:家庭电路中各用电器之间的连接方式是并联,
因家庭电路的电压不变,所以,每多关闭一个家用电器,总电压不变,故B不符合题意;
因电路中的总功率等于各用电器功率之和,所以,每多关闭一个家用电器,电路的总功率变小,故C不符合题意;
由P=UI可知,电路中的总电流变小,故A不符合题意;
由I=UR知,电路中的总电阻变大,故D符合题意。
故选:D。
家庭电路中各用电器之间的连接方式是并联,电路中的总功率等于各用电器功率之和,且家庭电路的电压不变,每多关闭一个家用电器时电路总功率变小,根据P=UI可知总电流的变化,根据欧姆定律可知总电阻的变化。
本题考查了电功率公式和欧姆定律的简单应用,要注意家庭电路的连接方式是并联且家庭电路的电压不变。
6.【答案】B
【解析】解:
A、由图可知,电流从电源的正极流出,经开关后分为两支,一支经过灯泡L1,另一支经过左侧电流表A1和灯泡L2,汇合到电流表A2再回到电源的负极,因此,两灯泡并联,故A错误。
B、两灯泡L1和L2分别标有“”和“”字样,由I=UR可得,R1>R2,
两灯泡并联,其两端电压相等,由P=U2R可知,灯泡L1的实际功率小于灯泡L2的实际功率,则灯L2更亮,故B正确;
C、已知由于灯丝的材料相同,长度相同,L2电阻小于L1电阻,所以L2灯丝就较粗,故C错误;
D、由图知,两节干电池串联,则电源电压为3V;如果两灯能正常发光,则A2的示数为0.2A+0.3A=0.5A;由于电源电压小于两灯泡的额定电压为3.8V,所以此时两灯泡都不能正常发光,则A2的示数应小于0.5A,故D错误。
故选:B。
(1)根据电流流向法,找出电流的路径,可判断电路的连接方式,
(2)根据I=UR公式变形可求得其电阻,假改灯泡的电阻不受温度影响,由P=U2R可知其实际功率大小,灯泡的亮度取决于其实际功率大小;
(3)根据影响电阻大小的因素分析得到两灯灯丝的粗细关系。
会识别电路的串并联,同时可以根据电流流向法判断电流的路径,是正确解答的关键。
7.【答案】D
【解析】解:家庭电路中,火线与零线直接连接或火线与大地直接连接,会造成短路。D图中风筝线导致火线与地面连接,造成短路。
故ABC错误,D正确。
故选:D。
家庭电路中,火线与零线直接连接或火线与大地直接连接,会造成短路。
知道短路产生的原因,可解答此题。
8.【答案】D
【解析】解:由图可知,电阻R与滑动变阻器串联,电压表测电阻R两端的电压,电流表测电路中的电流;
A、由欧姆定律的变形式R=UI可知,电压表示数U与电流表示数I的比值为电阻R的阻值,所以电压表示数U与电流表示数I的比值为定值,故A正确;
B、当滑片P位于a端时,滑动变阻器接入电路的电阻为零,电压表测电源的电压,电流表测电路中的电流,此时电路中的电流最大,由图象可知,电路中的最大电流1.5A时,电压表的最大示数为9V,即电源电压为9V,故A错误;
C、由欧姆定律可得,定值电阻R的阻值:R=UaIa=9V1.5A=6Ω,故C正确;
D、当滑片P位于b端时,定值电阻R与滑动变阻器的最大阻值串联,此时电路中的电流最小,由图象可知,电路中的最小电流I′=0.5A,则电路中的总电阻:R总=UIb=9V0.5A=18Ω,
由串联电路的电阻特点可知,滑动变阻器的最大阻值:R滑大=R总−R=18Ω−6Ω=12Ω,则滑动变阻器的阻值范围是0∼12Ω,故D错误;
故选:D。
由图可知,电阻R与滑动变阻器串联,电压表测电阻R两端的电压,电流表测电路中的电流;
(1)根据欧姆定律的变形式R=UI分析电压表示数U与电流表示数I的比值是否为定值;
(2)当滑片P位于a端时,滑动变阻器接入电路的电阻为零,电压表测电源的电压,电流表测电路中的电流,此时电路中的电流最大,根据图象读出最大电流和电压表的示数,据此可知电源电压;
(3)根据欧姆定律求出定值电阻R的阻值;
(4)当滑片P位于b端时,定值电阻R与滑动变阻器的最大阻值串联,此时电路中的电流最小,根据图象读出电路中的最小电流,根据欧姆定律求出电路中的总电阻,利用电阻的串联求出滑动变阻器的最大阻值,进而求出滑动变阻器的阻值范围。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用,关键是根据图象读出电流和电压的对应值。
9.【答案】360.3
【解析】解:(1)对人体安全的电压为不高于36V;
(2)300mA=300×10−3A=0.3A;
故答案为:36;0.3。
要记住一些生活中常见的电压值,如:一节干电池的电压是1.5V;一节铅蓄电池的电压是2V;家庭电路的电压为220V;对人体安全的电压为不高于36V;手机电池电压3.7V;明确电流单位间的具体换算关系:1A=103mA。
记住常见电压值,熟练电流单位间换算关系,是解答此题的关键。
10.【答案】分子在不停地做无规则运动 热传递
【解析】解:
(1)喷洒酒精对家庭局部进行消毒时,满屋子都可以闻到酒精气味,是由于酒精分子在不停地做无规则运动发生的扩散现象;
(2)对日常生活中使用的毛巾、餐具之类的物品要进行高温消毒,这是利用热传递的方式改变了物体的内能。
故答案为:分子在不停地做无规则运动;热传递。
(1)不同的物质相互接触时,分子彼此进入对方的现象,叫扩散,扩散现象说明:分子在不停地做无规则运动;
(2)做功和热传递都可以改变物体的内能,热传递改变物体的内能是能量的转移,做功改变物体的内能是能量的转化。
本题考查了分子的无规则运动、改变物体内能的方法,属于基础知识的考查;要养成平时对观察、多思考的好习惯。
11.【答案】同;正
【解析】解:丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,丝绸摩擦过的玻璃棒去靠近悬挂的泡沫小球,发现泡沫小球被排斥,则根据同种电荷相互排斥可知,泡沫小球一定带有同种电荷,即一定带正电荷。
故答案为:同;正。
要知道丝绸摩擦过的玻璃棒带正电;根据相互排斥的带有同种电荷,相互吸引的物体带有异种电荷或带电体吸引不带电体。
(1)记住正电荷和负电荷的规定。掌握电荷间的作用。
(2)排斥的物体带有同种电荷,吸引的可能带有异种电荷,可能带电体吸引不带电体
12.【答案】串 8
【解析】解:
由图可知,两个电灯顺次连接,是串联,V1测电源电压,V2测L2两端电压,
由串联电路的电压特点可知,V1的示数应大于V2的示数,而两表指针位置一样,说明V1选的是0∼15V量程,分度值为0.5V,V1示数为10V,即电源电压为U=10V;V2的是0∼3V量程,分度值为0.1V,V2示数为2V,即L2两端电压为U2=2V;
又因为串联电路两端电压等于各部分电压之和,则灯L1两端电压为:
U1=U−U2=10V−2V=8V。
故答案为:串;8。
由图可知,电路是由两个电灯串联而成,两个电压表分别测的是总电压和L2两端的电压,这两个电压值是不会相等的,指针位置一样,说明选择的量程不同,然后根据串联电路电压的特点读出电压表的示数,然后可知L1两端的电压。
本题考查了串联电路的电压特点,关键是电表所测电路元件的辨别以及电表量程的判断和读数。
13.【答案】做功 较小
【解析】解:
(1)家庭取暖用的电油酊是一种电热器,电池酊工作时,消耗电能,产生内能,即通过电流做功的方式改变物体的内能;
(2)在质量、吸收热量一定的情况下,比热容小的物质,温度变化比较明显,故油汀内应充入比热容较小的液体。
故答案为:做功;较小。
(1)改变物体内能的方式有做功和热传递,这两种方式在改变物体内能上是等效的。
(2)在质量、吸收热量一定的情况下,比热容小的物质,温度变化比较明显。
本题考查学生对比热容的理解以及对改变物体内能方式的判断。
14.【答案】2:1 2:1
【解析】解:
由题知,甲乙两图中小灯泡规格相同,且两电路中灯泡都正常发光,若灯泡正常发光时的电流为I,
甲图中两灯并联后与变阻器串联,所以干路电流I1=2I,
乙图中两灯以及变阻器串联,所以电路中电流I2=I,
所以I1:I2=2I:I=2:1;
两电路的电源电压相等,由P=UI可得电路的总功率之比:
P甲:P乙=UI1:UI2=I1:I2=2:1。
故答案为:2:1;2:1。
灯泡规格相同,两图中灯泡都正确发光,由串联和并联电路的电流特点可得电路的总电流比;由P=UI可得电路消耗总功率比。
本题考查了串联和并联电路的电流特点以及电功率公式的应用,知道规格相同的灯泡正常工作时电流相等,正确分析电路的连接方式是解题的关键。
15.【答案】如图所示:
【解析】解:冰箱内照明灯和压缩机可以独立工作,所以是并联的,冰箱内照明灯由开关S1控制,压缩机M由开关S2控制;为了用电的安全,开关应该接在火线与用电器之间;冰箱有金属外壳,其外壳要接地,如图所示:
根据照明灯和压缩机的工作特点判定其连接方式;为了用电的安全,开关应该接在火线与用电器之间;有金属外壳的用电器,其外壳要接地。
本题考查了家庭电路的连接,属于基础题。
16.【答案】调零 断开开关后,换接为0∼3V的量程 3760 接入电路中电阻数值明确 4029.31200
【解析】解:
(1)在开关断开时,如图甲所示,电压表的指针未指在零刻度线上,应采取的操作是调零,即调节表盘中间的调节螺丝,使指针指在零刻度线上;
闭合开关后,电压表的指针仍如图甲所示,指针偏转角度较小,是因为量程太大了,则应采取的操作是:断开开关后,换接为0∼3V的量程;
(2)电阻箱的示数:3×1000Ω+7×100Ω+6×10Ω+0×1Ω=3760Ω;电阻箱在读数时,可以准确的得出从0∼9999Ω的某一电阻值,相比滑动变阻器,电阻箱在读数时,它的优点是接入电路中电阻数值明确。
(3)电能表的示数最后一位是小数,单位是kW⋅h,由图知此时的读数为4029.3kW⋅h;
“720r/(kW⋅h)”表示用电器每消耗1kW⋅h的电能,电能表转盘转过720转,
电能表的转盘转72转,电饭锅消耗的电能:
W=72720kW⋅h=0.1kW⋅h,
电饭锅的实际功率:
P=Wt=0.1kW⋅h560h=1.2kW=1200W。
故答案为:(1)调零;断开开关后,换接为0∼3V的量程;
(2)3760;接入电路中电阻数值明确;
(3)4029.3;1200。
(1)在使用电压表前要检查指针是否指在零刻度线上,若未指在零刻度线上,应调节表盘中间的调节螺丝,使指针指在零刻度线上,即调零;
在使用电压表时,进行试触,根据指针偏转情况,选择合适的量程;
在电压表读数时,先明确使用的量程及对应的分度值,再根据指针位置读数;
(2)电阻箱的读数方法:用Δ所对的数字乘以下面的倍数,然后把他们相加,就可得出电阻箱的示数;电阻箱在读数时,可以准确的得出从0∼9999Ω的某一电阻值;
(3)电能表读数时,最后一位是小数,单位kW⋅h;“720r/(kW⋅h)”表示,每消耗1kW⋅h的电能,电能表转盘转过720转,据此求出电能表转盘转72转消耗的电能,再利用P=Wt求电饭锅的实际功率。
本题考查了电压表的使用方法、电阻箱的读数方法、消耗电能和电功率的计算,知识点多、综合性强,但都属于基础,难度不大。
17.【答案】秒表 26 加热时间 B A 大于 A
【解析】解:(1)使用相同的酒精灯通过加热时间的长短来比较吸热多少,这种方法叫转换法,除了图甲中所给的实验器材外,还需要的测量工具有天平(或量筒)和秒表。
(2)如图乙所示为B液体在第2分钟时温度计的示数,温度计分度值为1℃,其示数为26℃。
(3)根据转换法,液体吸收热量的多少可通过加热时间来比较。
(4)将实验数据记录在如上表格中,分析数据可知,质量相等的A和B两种液体,在吸收相同热量时,A升温较慢,B升高的温度较高;由此可见,A和B两种液体相比,A的吸热能力更强;
(5)根据QΔt=cm,因质量相同,A的比热容大于B的比热容,故A放出的热量与降低的温度之比大于B放出的热量与降低的温度之比。
(6)A.根据Q=cmΔt,质量相同的不同物质降低相同的温度,因水的比热容大放热多,用热水袋取暖放热多,故A符合题意;
B.制冷剂在空调内部的蒸发器里面汽化,汽化要吸热,使空调蒸发器的温度降低,室内的水蒸气遇到温度低的冷凝器会发生液化现象,空调压缩机是利用制冷剂发生物态变化方法降温的,利用空调降温与比热容无关,故与本实验研究物质特性(比热容)无关,故B不符合题意;
C.用冰袋为病人退烧是因为冰熔化吸收热量,与比热容无关,故C不符合题意。,
故选:A。
故答案为:(1)秒表;(2)26;(3)加热时间;(4)B;A;(5)大于;(6)A。
(1)(3)(4)我们使用相同的酒精灯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: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;或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;
(2)根据温度计分度值读数;
(5)(6)根据Q=cmΔt分析。
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和Q=cmΔt的运用,为热学中的重要实验。
18.【答案】A 4 多次测量取平均值,减小实验误差 1 电压表示数为0.8V时,滑动变阻器连入的电阻大于滑动变阻器的最大阻值
【解析】解:(1)原电路中,电流表与变阻器串联后再与电阻并联,电压表串联在电路中是错误的,电流表应与电阻串联,电压表与电阻并联,如下所示:
;
(2)A、若滑动变阻器断路,整个电路断路,两电表均无示数,符合题意;
B、若Rx断路,电压表串联在电路中测电源电压,电压表有示数,不符合题意;
C、若Rx短路,电路为通路,电流表有示数,不符合题意;
故选:A;
(3)故障排除后,正确操作实验器材,移动滑片,电压表示数如图乙所示,电压表选用小量程,分度值为0.1V,电压表示数为1.2V,此时电流表示数为0.3A,则待测电阻:
Rx=UxIx=Ω;
(4)实验小组测了三组数据(如上表),进行多次实验的目的是多次测量取平均值,减小实验误差;
根据表中第1组数据,由欧姆定律和串联电路的规律,变阻器连入电路的电阻:
R滑=U−Ux1I1=3V−Ω>10Ω,分析表中数据可知,不可能通过以上实验获得的数据是1,原因是电压表示数为0.8V时,滑动变阻器连入的电阻大于滑动变阻器的最大阻值。
故答案为:(1)见解答图;(2)A;(3)4;(4)多次测量取平均值,减小实验误差;1;电压表示数为0.8V时,滑动变阻器连入的电阻大于滑动变阻器的最大阻值。
(1)原电路中,电流表与变阻器串联后再与电阻并联,电压表串联在电路中是错误的,电流表应与电阻串联,电压表与电阻并联;
(2)逐一分析每个选项,找出符合题意的答案;
(3)根据电流表选用小量程确定分度值读数,由欧姆定律得出待测电阻;
(4)实验小组测了三组数据(如上表),进行多次实验的目的是多次测量取平均值,减小实验误差;根据表中第1组数据,由欧姆定律和串联电路的规律得出变阻器连入电路的电阻,与变阻器的最大电阻比较。
本题用伏安法测Rx阻值,考查电路连接、故障分析、电压表的读数、电阻计算及串联电路的规律和欧姆定律的运用。
19.【答案】解:(1)汽车在该路段的速度v=st=13.8×103m10×60s=23m/s;
(2)根据P=Wt可知汽车牵引力做的功W=Pt=46×103W×10×60s=2.76×107J;
(3)汽油完全燃烧放出的热量Q放=q汽油m=4.6×107J/kg×2kg=9.2×107J。
答:(1)汽车行驶的速度为23m/s;
(2)汽车牵引力做的功为2.76×107J;
(3)汽油完全燃烧放出的热量9.2×107J。
【解析】(1)知道汽车行驶的路程和时间,根据速度公式求出汽车行驶的速度;
(2)根据P=Wt可知汽车牵引力做的功;
(3)根据Q放=q汽油m得出汽油完全燃烧放出的热量。
本题考查速度、功率、燃料完全燃烧放出热量和效率的计算,综合性强,难度适中。
20.【答案】解:(1)由表格数据可知,该壶允许装入水的最大体积:
V=2L=2dm3=2×10−3m3,
壶允许装入水的最大质量:
m=ρ水V=1.0×103kg/m3×2×10−3m3=2kg;
(2)由电路图可知,S1、S2闭合后,电路为R1的简单电路,由表格数据可知,R1=44Ω,
该壶在额定电压下工作时的发热功率:
P1=U2R1=(220V)244Ω=1100W,
由1100W>200W可知,电路处于加热状态;
由电路图可知,S1闭合、S2断开时,R1与R2串联,养生壶处于保温挡,
此时电路的总电阻:
R=U2P低=(220V)2200W=242Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,R2阻值:
R2=R−R1=242Ω−44Ω=198Ω;
(3)水吸收的热量:Q吸=c水m(t−t0)=4.2×103J/(kg⋅℃)×2kg×(100℃−50℃)=4.2×105J。
答:(1)该壶允许装入水的最大质量为2kg;当S1、S2闭合后,该壶在额定电压下工作时的发热功率是1100W;电路处于加热状态;
(2)R2阻值是198Ω;
(3)用该壶加热2kg的水,温度由50℃升高到100℃,水需要吸收4.2×105J热量。
【解析】(1)由表格数据可知,该壶允许装入水的最大体积,根据密度公式求出该壶允许装入水的最大质量;
由电路图可知,S1、S2闭合后,电路为R1的简单电路,由表格数据可知R1的阻值,根据P=U2R求出该壶在额定电压下工作时的发热功率,然后与保温功率相比较得出此时的状态;
(2)由电路图可知,S1闭合、S2断开时,R1与R2串联,养生壶处于保温挡,根据P=U2R求出此时电路的总电阻,利用电阻的串联求出R2阻值;
(3)根据Q吸=c水m(t−t0)得出水吸收的热量。
本题考查电功率和比热容的有关计算,是一道综合题。加热时间/min
0
1
2
3
4
5
A液体的温度/℃
10
14
18
22
26
30
B液体的温度/℃
10
18
34
42
50
物理量
次数
U/V
I/A
Rx/Ω
1
0.8
0.2
2
1.6
0.4
3
1.9
0.48
养生壶容量
2L
额定电压
220V
保温功率
200W
加热功率
R1阻值
44Ω
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