14,广东省云浮市罗定市2023-2024学年九年级上学期期末物理试卷
展开一、单选题:本大题共7小题,共21分。
1.关于厨房中的情景说法不正确的是( )
A. 菜刀磨得锋利是为了增大压力
B. 为了安全,使用有金属外壳的电水壶时,要用三脚插头插入三孔插座
C. 用燃气灶烧水时,通过热传递的方式改变了水的内能
D. 在汤中放盐,整锅汤都有咸味,是由于分子的无规则运动
2.如图所示是某品牌口红版充电宝,充完电后用手拿起时,会感觉到微微发热。下列估测最合理的是( )
A. 充电宝的高度约为30cm
B. 微微发热的充电宝温度约为10℃
C. 充电宝最大输出功率约为0.5W
D. 充电宝给手机充电时提供的电压约为3.7V
3.如图是新型“油电混合动力”汽车工作时热机的能量走向图。该汽车在启动时,热机可以给车提供动力,同时也给动力蓄电池组充电,蓄电池也为电动机工作提供电能。下列说法正确的是( )
A. 此热机工作的效率为60%
B. 给蓄电池充电时蓄电池相当于电源您看到的资料都源自我们平台,家威杏 MXSJ663 免费下载C. 热机给蓄电池充电时将电能转化为机械能
D. 热机在给车提供动力时主要把内能转化为机械能
4.下列是小华同学对身边的一些电路进行观察分析后作出的判断,其中不正确的是( )
A. 给手机的锂电池充电时,锂电池此时是用电器而不是电源
B. 马路两旁的路灯,晚上同时亮早晨同时灭,它们是并联的
C. 空气开关跳闸,一定是用电器总功率过大造成的
D. 家用电器发生漏电时,漏电保护器可以有效地切断电源,保证用电者的安全
5.如图是电阻甲和乙的I−U图象,小明对图象信息作出的判断,正确的是( )
A. 乙是定值电阻,阻值为5Ω
B. 当甲两端电压为0时,甲的电阻也为0
C. 将甲和乙串联,当电流为0.4A,则它们两端的电压之比为2:1
D. 若甲和乙并联,若电压为1V,则它们的干路电流为0.4A
6.如图是R1、R2两电阻的U−I图象。将R1、R2串联后接入电路,结合图中信息可知( )
A. 电阻R1的阻值小于电阻R2的阻值
B. 通过R1的电流小于通过R2的电流
C. R1两端的电压大于R2两端的电压
D. R1消耗的功率小于R2消耗的功率
7.如图为简单的家庭电路部分示意图,下列说法正确的是( )
A. 图中的电能表的示数是13255kW⋅h
B. 图中的三孔插座的连接符合安全用电原则
C. 图中的灯泡与开关的连接符合安全用电原则
D. 当此家庭电路中的电流达到10A时,空气开关就应该要自动断开以保护电路
二、填空题:本大题共7小题,共21分。
8.二节普通5号干电池的电压是______伏,我国家庭电路的电压是______伏。
9.导体的电阻为15Ω,当其两端电压为6V时,通过它的电流是0.4A,若将它两端的电压增加到12V时,通过它的电流为______,此时该导体的电阻为______。
10.如图所示,用两只水果点亮了一只发光二极管,金属片A是水果电池的______(选填“正极”或“负极”),现将二极管正负极接线对调,二极管不发光,说明发光二极管具有______,此时水果电池的正负极之间______(选填“有”或“没有”)电压。
11.如图所示的电路,若要L1、L2并联,则须要闭合开关______;若要L1、L2串联,则须要闭合开关______;不能同时闭合______,否则会造成______。
12.如图所示,电源电压为4.5V,定值电阻R=10Ω,滑动变阻器R′标有“20Ω,0.5A”,电流表量程为“0~0.6A”,电压表量程为“0~3V”。闭合开关,移动滑片P的过程中,为保证电路元件安全,电流表示数最大为 A,滑动变阻器R′接入电路的最小阻值为 Ω,定值电阻R的最小功率为 W。
13.全球首颗搭载主动激光雷达二氧化碳探测的大气环境监测卫星于2022年4月16日2时16分在太原卫星发射中心使用长征四号丙运载火箭,成功将大气环境监测卫星发射升空,实现对大气中二氧化碳的全天时、高精度监测。火箭以液态氢为主要燃料是因为它的______大,地面控制中心通过______波向卫星发出指令。
14.随着我国经济的飞达发展,汽车已经进入寻常百姓人家。如图是一种自动测定汽车油箱内油面高度的装置。R0为定值电阻,R是滑动变阻器,它的金属滑片连在杠杆的一端。从油量表(由电流表改装)指针所指的刻度就可知道油箱内油面高低,当油面下降时,滑动变阻器连入电路的阻值将______,电流表的示数将______(两空均选填“变大”、“变小”或“不变”)。若换用电压表改装成油量表,电压表应______(选填“串联”或“并联”)接入电路。
三、作图题:本大题共3小题,共7分。
15.在图所示的电路中,闭合开关S,要使灯L1与L2并联,请在电路中填出三个电表的符号。
16.如图所示,电流表量程为0~0.6A和0~3A,电压表量程为0~3V和0~15V,滑动变阻器的阻值为0~10Ω,两节干电池(串联使用),一个开关还有若干导线,用这些器材测一个5Ω左右的电阻阻值。
要求:滑动变阻器滑片P向左滑动时,电流表示数变大;电压表测量滑动变阻器两端电压。
(1)画出相应的实验电路图,
(2)根据电路图连接实物图。
17.小红家卧室安装了两盏“220V,8W”的壁灯L1、L2和一个三孔插座,要求开关S控制两盏灯且都能正常发光,请你把家庭电路补充完整。
四、实验探究题:本大题共3小题,共19分。
18.在“伏安法测定值电阻”试验中,小明同学所用电源电压恒定不变,但电源电压未知,滑动变阻器上标有“20Ω 1.5A”字样,电压表和电流表的量程合适。
(1)请你在图甲中接错的那根线上打“×”并另画一根导线,使电路连接正确。
(2)小明测得一次结果后,准备整理实验器材结束实验,你认为他的实验真的结束了吗?你会给他提什么建议呢?
①写出你的建议:调节滑片,______。
②你提出这个建议的目的是______。
(3)若他测量的是小灯泡的电阻,你还会基于同样的目的提出这样的建议吗?______(选填“会”或“不会”),原因是______。
(4)实验过程中电流表突然损坏了,小明利用现有器材仍然完成了实验,请你完善下列步骤并写出定值电阻的表达式。
①按照图乙所示的电路图连接好电路;
②调节滑动变阻器,使其接入电路的电阻为______Ω时,读出电压表示数U1;
③再调节滑动变阻器,使其接入电路的电阻为______Ω时,读出电压表示数U2;
④根据已知条件和测量结果,写出定值电阻的表达式:Rx=______Ω(用符号表示)
19.探究小组用如甲所示装置“探究电流与电压的关系”,其中电源为6V的学生电源(电压恒定),滑动变阻器规格为“50Ω 2A”。
(1)请用笔画线代替导线,在图甲中完成电路连接(要求滑片P向右滑动时,电流表的示数变大)。
(2)电路连接检查无误后闭合开关,移动滑动变阻器的滑片时,发现电压表无示数,电流表有示数且不断变化,若两表均完好,则故障是______。
(3)排除故障后,改变滑片位置,记录实验数据如乙所示,根据表中数据可归纳得出结论:______。
(4)为了进一步探究电流与电阻的关系,又找来10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻继续实验。
①探究小组将5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻分别接入电路,按规范的实验步骤进行操作,根据记录的数据绘制图丙所示的图象,则实验过程中控制定值电阻两端电压为______V不变,图中阴影部分“面积”表示的物理量是______。
②实验中,学生电源损坏,用新干电池串联的电池组替代,若要完成上述实验,5只电阻都要用到,则干电池组最多不能超过______节。
20.小强做测定“小灯泡的电功率”实验时,所用器材有电压为4.5V的电源,额定电压为2.5V的小灯泡,以及符合实验要求的滑动变阻器、电压表、电流表、开关和导线。如图是小强连接完成的实物电路。
(1)小强连好电路闭合开关,移动变阻器滑片P,发现小灯泡始终不亮,但电压表有示数,电流表无示数,则故障的原因可能是______。
(2)小强排除故障后闭合开关,移动滑片P到某处,电压表的示数为2.2V,要测量小灯泡的额定功率,应将滑片P向______端滑动(选填“左”或“右”)。
(3)小强通过移动滑片P,分别记下了多组对应的电压表和电流表的读数,并绘制成了如图所示的U−I图象。结果发现图象不是过原点的倾斜直线,原因是______。根据U−I图象提供的信息,可计算出小灯泡的额定功率是______。
五、计算题:本大题共2小题,共16分。
21.为加快节能减排和大气污染防治,国家着力开发新型能源。页岩气是蕴藏于页岩层可供开采的天然气资源,我国的页岩气可采储量较大,它的热值约为3.0×107J/m3,密度约为4.5×102kg/m3。求:
(1)完全燃烧1.26m3的页岩气,能放出多少焦耳热量?
(2)若不计热量损失,在1个标准大气压下,完全燃烧1.26m3的页岩气,能使质量为100kg、初温为20℃水温度升高到多少摄氏度?[c水=4.2×103J/(kg⋅℃)]
22.如图,电源电压不变,灯泡上标有“3V3W”的字样,R2=6Ω,当三个开关都闭合时,电流表的示数为1.5A,此时灯泡正常发光。求:
(1)灯正常发光时的电流;
(2)R1的阻值;
(3)当只闭合开关S时,电流表的示数。
六、综合题:本大题共3小题,共19分。
23.小明在学习了家庭电路知识后,遇到了以下问题:
(1)小明想在家里安装一盏照明灯,为了保证安全。他找出了家中的试电笔。如图甲的两种使用方式,正确的是______。
(2)小明将额定电压是220V的灯泡正确接入电路后。闭合开关,灯亮了一下又熄灭,而家里其他用电器都能正常工作。小明判断是灯丝断了,他想找出原因,于是他用电流传感器测得通过灯泡的电流随时间变化情况如图乙所示。
①由图可知,刚通电瞬间,灯丝电阻______,流过的电流最大,由此可判断家里的灯泡在刚开灯的瞬间,灯丝______(选填“容易”或“不容易”)烧断;
②通过实验小明发现灯泡从通电到正常发光需要的时间为5×10−2s,正常发光时,流过灯泡的电流是______A;
③造成电流变化的原因可能是______。
(3)如图丙是小明家闲置的一个插排。请你对这个插排进行安全隐患方面的评价:______。
24.生活中处处都有物理。
(1)微信是时下广为流行的一款手机软件,微信信息是手机利用______(选填“电磁波”或“超声波”)进行传播的。随着科技的发展,利用太阳能给手机充电已成为现实。太阳能属于______(选填“可再生”或“不可再生”)能源。
(2)阳光透过树叶间的缝隙,在地面上形成了许多圆形的光斑,这是光的______形成的。我们能从不同方向看到一朵花,这是由于光在花朵表面发生了______反射。透过蓝色玻璃观察红花时,看到的花是______色的。
(3)某家庭需要将50kg、初温为10℃的水加热到50℃作为生活用水,他们利用煤气灶烧水,需要燃烧0.8kg的煤气。这些水从10℃加热到50℃需要吸收的热量为______J,0.8kg的煤气完全燃烧放出的热量为______J,煤气灶烧水的效率为______。(c水=4.2×103J/(kg⋅℃),q煤气=4.2×107J/kg)
(4)如图甲,松开气球的口子,快速放气后会感到气球温度变______,这是因为气体______,导致内能变化。如图乙,松开气球的口子,气球向后喷出气体的同时,气球会沿着绳子快速向前飞去,这说明______。
(5)小明看到在沸腾的油锅中取铁球的表演后,得知锅中的“油”是由油和醋组成的混合液体,油的沸点为287℃,醋的沸点只有60℃,当温度达到______℃时液体就沸腾了,继续加热,液体的温度______(选填“会”或“不会”)升高,表演时铁球的温度不可能超过______℃。
25.阅读短文,回答问题:
油罐车后面为什么总起要拖一条铁链
油罐车在运输过程中,在尾部总是有一根铁链在地上拖着走(如图)。这根铁链不是多余的,而是起着很重要的作用。运油的车中装载的是燃油(如汽油、煤油等),油罐车在开动的时候,里面装着油也不停地晃动,晃动的结果,会使油跟油槽的壁发生碰撞和摩擦,这样就会使油槽带电。因为汽车的轮胎是橡胶,油槽里产生的电荷不可能通过轮胎传到地下,这样电荷就会积聚起来,甚至有时会发生电火花。遇到火花,汽油很容易发生爆炸。为了防止这一危险,采用拖在汽车后面的铁链来作导电工具,把多余的电荷传导到大地,使产生的电荷不能积聚,保证油罐车的电荷平衡以免发生意外事故(如图)。
请回答问题:
(1)汽车的轮胎是______,铁链是______。(填“导体”或者“绝缘体”)
(2)若车带正电,电子是从______通过铁链传导到______上去。(选项“车”或“地面”)
(3)装燃油的桶应该选用铁桶还是塑料桶比较安全?______。
(4)刚擦完车玻璃的干毛巾很容易吸附灰尘,这是因为______,并且干毛巾与毛皮摩擦过的橡胶相互排斥,这说明干毛巾带______(选块“正”或“负”)电。汽车在转向前,司机会拨动转向横杆,汽车同侧的前后两个转向灯就会同时闪亮、同时熄灭,但其中一个灯损坏时,另一个仍能正常工作,这两个转向灯在电路中的连接方式为并联,转向横杆相当于电路中的______(选填“开关”“用电器”“电源”)。
答案和解析
1.【答案】A
【解析】解:
A、菜刀磨得锋利,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强;故A错误。
B、把三脚插头插入三孔插座里,在把用电部分连入电路的同时,也把电水壶的金属外壳与大地连接起来,防止了外壳带电引起的触电事故。故B正确。
C、用燃气灶烧水时,水从火焰中吸收热量,温度升高,是利用热传递的方式改变物体内能的。故C正确。
D、在汤中放盐,整锅汤都有咸味,是盐分子不停地做无规则运动的结果。故D正确。
故选:A。
(1)增大压强的方法:在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强;在受力面积一定时,通过增大压力来增大压强。
(2)金属外壳的家用电器的外壳一定要接地,这样可以避免触电事故的发生;
(3)改变物体内能的方式有做功和热传递热;
(4)扩散现象说明分子不停地做无规则运动。
此题考查增大压强的方法、物体内能改变的方式、分子运动、安全用电等知识点,属于热学、力学和电学综合题,难度适中,属于中考常见题型。
2.【答案】D
【解析】解:A.由图可知,该充电宝的高度与手掌的宽度相当,即约为10cm,故A错误;
B.当物体的温度略高于人体温度时,我们会感到它微微发热,而人体的温度约为37℃,所以微微发热的充电宝温度约为40℃,故B错误;
CD.充电宝的输出电压约为5V,输出电流约为2A,则输出功率约为P=UI=5V×2A=10W,
故C错误,D正确。
故选:D。
对生活中的一些物理量长度,温度,电压,功率进行估测。
本题考查学生的估测能力,了解生活中的一些常见物理量。
3.【答案】D
【解析】解:A.由图可知热机的机械效率为40%,故A错误;
B.给蓄电池充电时,将电能转化为化学能储存起来,蓄电池相当于用电器,故B错误;
C.热机给蓄电池充电时将电能转化为化学能,故C错误;
D.热机工作过程中,燃气对外做功,将燃气的内能转化为机械能,故D正确。
故选:D。
(1)电动机工作时,将电能转化为机械能;
(2)热机工作过程中,燃料燃烧产生的内能转化为机械能;
(3)蓄电池在充电时将电能转化为化学能,对外供电时将化学能转化为电能;
(4)热机工作过程中存在的各种形式的能量损失,热机排出的废气损失能量,克服摩擦做功损失能量,机械吸收能量等。
本题考查能量的转化和转移、热机、以及热机的效率等相关知识,考查内容有一定的综合性,但都难度不大,属应该掌握的基础知识。
4.【答案】C
【解析】解:A、给手机的锂电池充电时,消耗电能,获得了化学能,将电能转化为化学能,即此时充电的电池是用电器,而不是电源,故A正确;
B、马路两旁的路灯,它们既可以单独工作,又互不影响,因此它们的连接方式为并联,故B正确;
C、家庭电路中的空气开关跳闸,原因有两个:短路或总功率过大,故C错误;
D、家用电器发生漏电时,通过火线和零线上的电流不相等,漏电保护器可以有效地切断电源,保证用电者的安全,故D正确。
故选:C。
(1)消耗电能而工作的电器是用电器;
(2)并联电路中各用电器既可以单独工作又互不影响;根据家庭电路中各用电器既可以单独工作又互不影响的特点分析不同电路的连接方式。
(3)空气开关自动跳闸的原因是电流过大,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;
(4)漏电保护器可在发生漏电事故时切断电源。
本题考查了电路的组成、安全用电的常识,属于基础题。
5.【答案】C
【解析】解:
A.由图象可知,乙对应的电流与电压不成正比,根据欧姆定律可知,乙电阻的阻值变化,故A错误;
B.由图象可知,当甲两端电压为2.5V时,通过甲的电流为0.5A,由I=UR可得,R甲=U甲I甲=Ω,
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,所以甲两端电压为0时其阻值为5Ω不变,故B错误;
C.将甲和乙串联,当电流为0.4A时,通过甲、乙的电流均为0.4A,
由图象可知,U甲=2V,U乙=1V,则U甲:U乙=2V:1V=2:1,故C正确;
D.若甲和乙并联,若电压为1V,它们两端的电压均为1V,
由图象可知,I甲=0.2A,I乙=0.4A,
由并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知,干路电流I=I甲+I乙=0.2A+0.4A=0.6A,故D错误。
故选:C。
(1)根据欧姆定律可知,电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比,据此分析图象乙电阻的变化;
(2)由图象可知,当甲两端电压为2.5V时对应的电流,根据欧姆定律求出甲的阻值;导体的电阻只与导体的材料、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;
(3)将甲和乙串联,当电流为0.4A时,通过甲、乙的电流相等,根据图象读出对应的电压,然后求出它们两端的电压之比;
(4)若甲和乙并联,若电压为1V,它们两端的电压均为1V,根据图象读出通过的电流,再根据并联电路的电流特点得出干路电流。
本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律的应用以及影响电阻大小因素的理解,关键是根据图象得出相关的信息。
6.【答案】C
【解析】解:
A、由图象可知,当I=0.2A时,U1=4V,U2=2V;即U1>U2,根据R=UI可知,R1>R2,故A错误;
BCD、将R1、R2串联接在电路中,串联电路的电流处处相等,根据U=IR可知U1>U2,根据P=UI可知R1消耗的功率大于R2消耗的功率,故C正确、BD错误。
故选:C。
(1)由图象可知,R1、R2两电阻的图象表示电流与电压成正比,即R1、R2的阻值不变,根据欧姆定律得出两电阻之间的关系;
(2)将R1、R2两电阻串联时,根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出电压关系,根据P=UI得出实际功率关系。
本题考查了串联电路的电流特点,关键是根据电功率公式的灵活运用和根据图象、利用欧姆定律得出两电阻之间的关系。
7.【答案】C
【解析】解:A、由图知,此时电能表的示数为1325.5kW⋅h,故A错误;
B、图中的三孔插座的上孔接在火线上,右孔接在地线上,接法错误,故B错误;
C、图中开关接在了火线与灯泡之间,符合安全用电原则,故C正确;
D、家庭电路中的电流达到10A时,空气开关不会自动断开以保护电路,故D错误。
故选:C。
(1)电能表的读数:用刻度盘读数时,最后一位是小数位,单位是度(kW⋅h)。
(2)三孔插座的上孔接地线,左孔接零线,右孔接火线,上孔(中间)接地线。
(3)灯泡的接法:火线进入开关,再进入灯泡,零线直接接入灯泡。
(4)电能表表盘上各参数的含义:“220V”指这个电能表的工作电压,“10A”是指这个电能表的标定电流,“20A”是指电能表平时工作允许通过的最大电流。
本题考查了电能表的读数、三孔插座的接法、灯的接法,以及安全用电原则等知识,难度不大。
8.【答案】3 220
【解析】解:一节普通干电池的电压为1.5V,2节电池的电压为:2×1.5V=3V;
家庭照明电路的电压为220V:
故答案为:3;220。
根据干电池的电压、家庭电路的电压填写。
本题考查了干电池的电压、家庭电路的电压,非常基础的题目。
9.【答案】0.8A 15Ω
【解析】解:导体的电阻是导体的本质属性,不会随电压,电流的变化而变化,所以仍为15Ω。
I=UR=12V15Ω= 0.8A故答案为:0.8A,15Ω。
导体的电阻是导体的本质属性,与导体的材料,长度,横截面积有关,不会随电压,电流的变化而变化。根据欧姆定律可计算通过的电流。
本题考查学生对导体电阻的理解和根据欧姆定律计算导体电阻的能力。
10.【答案】负极 单向导电性 有
【解析】解:用两只水果点亮了一只发光二极管,二极管由半导体材料制成的,有两根引线,一根为正极,另一根为负极,它只允许电流从它的正极流向负极,不允许从负极流向正极,即二极管具有单向导电性。发光二极管被点亮时,金属片A与发光二极管的负极相连,所以金属片A是水果电池的负极;将二极管正负极接线对调,二极管不发光,电路断路,但此时水果电池作为电源,正负极之间仍然有电压。
故答案为:负极;单向导电性;有。
二极管由半导体材料制成的,有两根引线,一根为正极,另一根为负极,它只允许电流从它的正极流向负极,不允许从负极流向正极,即二极管具有单向导电性;电路断路时,电源正负极之间仍有电压。
本题考查了二极管的相关知识,属于基础知识的考查,比较简单。
11.【答案】S1、S3 S2 S1、S2、S3 电源短路
【解析】解:(1)若闭合开关S1、S3时,则电流从电源正极出发分两支,一支经灯泡L1、开关S3,另一支经开关S1、灯泡L2,然后共同汇合在一起回到电源的负极,所以它们是并联的;
(2)若只闭合开关S2时,则电流从电源正极出发后先后依次经过灯泡L1、开关S2、灯泡L2回负极,所以它们是串联的;
(3)同时闭合开关S1、S2、S3时,导线直接连在了电源的两端,所以会造成电源短路,这是不允许的。
故答案为:S1、S3;S2;S1、S2、S3;电源短路。
根据串联和并联、短路的概念分析后连接。把几个用电器首尾相接,连入电路就是串联。把几个用电器首首相接,尾尾相接,再连入电路,就是并联,电源短路是指电源两极不经过用电器直接连通的电路。
解决此类问题要结合串联电路、并联电路、短路的特点选择合适的开关组合。
12.【答案】0.3 5 0.225
【解析】解:闭合开关,定值电阻和滑动变阻器串联,电流表测量电路电流,电压表测量定值电阻两端的电压。
电压表量程为“0~3V”,则定值电阻两端的电压最大为3V,根据欧姆定律可知电路电流为:I=UVR=3V10Ω=0.3A,滑动变阻器R′标有“20Ω 0.5A”,电流表量程为“0~0.6A”,故电流表的最大示数为0.3A;
此时滑动变阻器两端的电压U滑=U−UV=4.5V−3V=1.5V,根据欧姆定律可知滑动变阻器接入电路的最小阻值R滑=U滑I=Ω;
当滑动变阻器全部接入电路中时,电路中的电流最小,最小电流为:I′=UR+R′=4.5V10Ω+20Ω=0.15A;
根据P=I2R可知定值电阻R的最大功率P=I′2R=(0.15A)2×10Ω=0.225W。
故答案为:0.3;5;0.225。
闭合开关,定值电阻和滑动变阻器串联,电流表测量电路电流,电压表测量定值电阻两端的电压。
电压表量程为“0~3V”,则定值电阻两端的电压最大为3V,根据欧姆定律可知电路电流,结合滑动变阻器R′标有“20Ω 0.5A”,电流表量程为“0~0.6A”,得出电流表的最大示数;
根据串联电路的电压特点得出此时滑动变阻器两端的电压,根据欧姆定律可知滑动变阻器接入电路的最小阻值;
当滑动变阻器全部接入电路中时,电路中的电流最小,根据欧姆定律求出电路中的最小电流;根据P=I2R可知定值电阻R的最小功率。
本题考查串联电路的特点、欧姆定律的应用和电功率的计算,综合性强,难度适中。
13.【答案】热值 电磁
【解析】解:火箭以液态氢为主要燃料是因为它的热值大,在其他条件相同时,放出的热量多。
电磁波能传递信息,可以在真空传播地面控制中心通过电磁波向卫星发出指令。
故答案为:热值;电磁。
(1)1kg某种燃料完全燃烧放出的热量,叫做这种燃料的热值,用q来表示,于气体燃料而言,热值的定义是1m3的某种燃料完全燃烧时放出的热量。热值是燃料的一种特性;
(2)电磁波能传递信息,可以在真空传播。广播、电视、移动通信、卫星都是用电磁波传递信息的。
本题考查了燃料的热值及其计算、电磁波的传播与应用,属于基础题型。
14.【答案】变大 变小 并联
【解析】解:(1)由图知,R0和滑动变阻器R串联,电流表测电路中电流,当油箱中油面下降时,滑片向上滑动,变阻器连入电路的长度变大,阻值变大,电路中总电阻变大,电源电压一定,由欧姆定律可知电路中电流变小;
(2)油面升高时,滑片向下滑动,滑动变阻器连入电路的阻值变小,由串联电路的分压原理知,滑动变阻器分得电压减小,R0分得电压变大,根据题目要求电压表示数变大,所以电压表应并联在R0两端。
故答案为:变大;变小;并联。
(1)当油箱中油面下降时,从杠杆的偏转确定滑动变阻器的变化,再利用欧姆定律进行分析判断电路中电流的变化;
(2)根据油面升高时判断变阻器连入阻值变化,由串联电路的分压原理判断两电阻的电压变化,从而判断电压表的连接。
本题主要考查串联电路特点和欧姆定律的应用,要掌握好滑动变阻器的变阻原理:通过改变连入电阻丝的长度,改变阻值的大小,从而改变电路中的电流。
15.【答案】解:要使灯泡L1、L2组成并联电路,则电路中的电流有两条路径,电流分别流入灯泡L1、L2;
所以上面和下面的电表应是相当于导线的电表,即电流表;中间电表应是相当于开路的电表,即是电压表,如图所示:
。
【解析】电压表要和被测用电器并联,电流表要和被测用电器串联;并联电路中,电流有多条路径。据此分析判断。
本题考查的是电流表和电压表的正确连接,是电学的基础,需要熟练掌握。
16.【答案】解:(1)滑动变阻器滑片P向左滑动时,电流表示数变大,即电阻变小,P以左电阻丝连入电路中,电压表与变阻器并联,电流表串联在电路中,电路图如下左所示;
(2)电源电压为3V,电压表测量滑动变阻器两端电压,电压表选用小量程与变阻器并联,由欧姆定律,电路中的最大电流为:I=UR=3V5Ω=0.6A,电流表选用小量程串联在电路中,根据电路图连接实物图,如下右所示:
答:(1)电路图如上左所示;(2)如上右。
【解析】(1)根据滑动变阻器滑片P向左滑动时,电流表示数变大,确定变阻器的连接,电压表与变阻器并联,电流表串联在电路中;
(2)电源电压为3V,电压表选用小量程与变阻器并联,由欧姆定律得出电路中的最大电流确定电流表选用小量程串联在电路中,根据电路图连接实物图。
本题考查电路的设计及连接实物图,属于基础题目。
17.【答案】解:开关S控制两盏电灯且都能正常发光,两灯泡并联,开关接在干路上;灯泡接法:火线先进入开关,再与两灯中间连接,这样在断开开关时,能切断火线与灯泡的连接,接触灯泡不会发生触电事故。三孔插座的接法,左边接零线,右边接火线,中间接地线。如图所示:
【解析】由题可知,两灯泡并联,开关控制两灯,开关要接在火线与灯之间;三孔插座的接法,左边接零线,右边接火线,中间接地线。
要掌握家庭电路中常用的灯泡、开关、三孔插座、两孔插座、保险丝的接法,同时考虑使用性和安全性。
18.【答案】(1)
(2)多测几次数据求电阻的平均值;减小实验误差;
(3)不会;灯泡的电阻会随温度变化;
(4)20;0;20U1U2−U1
【解析】解:(1)根据电路图连接实物图,发现电压表测的是滑动变阻器与灯泡两端的电压之和,显然与实验要求不符,应该将电压表并联在定值电阻的两端。如下图所示:
(2)为了减小实验中的测量误差,应移动滑动变阻器的滑片,多测几组数据求平均值;则
①建议:调节滑片,多测几次数据求平均值;
②建议的目的是:减小实验误差;
(3)灯泡的电阻随着温度的升高而增大,所以不能用多次测量求平均值的方法来灯泡的电阻。
(4)没有电流表,可以利用滑片滑到最右端和最左端,使电路处于两种状态,根据电源电压相等求解。
实验步骤:①按照电路图连接好电路;
②调节滑动变阻器的滑片,使其接入电路的阻值为20Ω时,读出电压表的示数U1;
③再调节滑动变阻器的滑片,使其接入电路的阻值为0Ω时,读出电压表的示数U2;
④当滑动变阻器接入电路的阻值为0Ω时,电路为Rx的简单电路,
此时电压表测电源电压,即电压表示数U2,
当滑动变阻器全部接入电路时,此时定值电阻与滑动变阻器串联,
电压表测Rx两端的电压,则滑动变阻器两端的电压:U滑=U2−U1,
电路中的电流:I=U滑R滑=U2−U120Ω,
由I=UR得,定值电阻Rx的阻值:
Rx=U1I=U1U2−U120Ω=20U1U2−U1Ω。
故答案为:(1)见上图;(2)①多测几次数据求电阻的平均值;②减小实验误差;(3)不会;灯泡的电阻会随温度变化;(4)②20;③0 ④20U1U2−U1。
(1)电流表测干路电流,电压表测待测定值电阻两端的电压,发现电压表的连接出现了问题;
(2)在测量定值电阻的阻值时,为了减小实验误差,应多测几组数据求平均值;
(3)灯泡的电阻随着温度的升高而增大,不是定值电阻。
(4)电流表损坏,可以移动滑片,使滑动变阻器接入电路的阻值最大和最小,电路处于两种状态,根据串联电路特点和欧姆定律即可得出定值电阻的表达式。
本题考查了在实物图中找错误之处,要从电压表、电流表、滑动变阻器三个元件入手。针对三者的正确使用逐条分析,防止遗漏错误;欧姆定律的应用以及减小误差的方法等,涉及的知识点较多,难易程度适中。
19.【答案】定值电阻短路 电阻一定时,电流跟电压成正比 2.5 电压 5
【解析】解:(1)要求滑片P向右滑动时,电流表的示数变大,即滑动变阻器接入电路的阻值变小,所以,应把滑动变阻器的B接线柱接入电路,电路连接如图:
(2)正确连接电路后,闭合开关,电流表有示数,说明电路是通路,但电压表没有示数,说明在电压表两接线柱之间的电路是短路,其它部分均完好,所以出现故障的原因是定值电阻短路;
(3)根据表中数据可知,电压与电流的比值不变,
即R=UI=Ω,所以,可得结论:电阻一定时,电流跟电压成正比;
(4)①由图丙可知,电流与电阻的乘积UV=IR=0.5A×5Ω=……=0.1V×25Ω=2.5V,为一定值,通过导体的电流跟导体的电阻成反比;
图丙中阴影部分为长方形,其面积等于IR,根据U=IR可知,阴影部分面积表示的物理量是电压。
②为了保证定值电阻两端电压为2.5V不变,则需要通过移动滑动变阻器来完成。根据串联分压原理可知,当定值电阻阻值越大时,分得的电压越大,则滑动变阻器接入电路中的阻值要越大,才能控制定值电阻两端电压不变。当定值电阻阻值为25Ω时,根据图丙可知电路中电流为0.1A,滑动变阻器的最大阻值为50Ω,此时滑动变阻器两端的电压为:
U=IR大=0.1Ax50Ω=5V,此时电源电压为:U=2.5V+5V=7.5V,一节干电池电压为1.5V,因此干电池组最多不能超过5节。
故答案为:(1)如上图所示;(2)定值电阻短路;(3)电阻一定时,电流跟电压成正比;(4)①2.5;电压;②5。
(1)在“探究电流与电压关系”的实验中,滑动变阻器应与电阻R、开关串联,由于滑动变阻器应“一上一下”接入电路,且要求“滑片P向右端滑动时,电流表的示数变大”,则滑动变阻器接入电路的阻值变小,从而确定滑动变阻器接入的接线柱。
(2)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,电流表有示数,说明电路是通路,再由电压表无示数分析故障的原因。
(3)根据表格数据得出结论。
(4)①根据电流与电阻的乘积为一定值得出结论;图丙中,阴影部分为长方形,根据欧姆定律U=IR分析。
②为了保证定值电阻两端电压为2.5V不变,则需要通过移动滑动变阻器来完成。根据串联分压原理可知,当定值电阻阻值越大时,分得的电压越大,则滑动变阻器接入电路中的阻值要越大,才能控制定值电阻两端电压不变,当滑动变阻器阻值最大时,分得的电压最大,此时电源电压也最大,据此分析最多需要几节干电池。
本题探究电流与电压关系,考查电路连接、注意事项、故障分析、控制变量法、欧姆定律的应用和分析数据归纳结论的能力,属于有难度的题目。
20.【答案】小灯泡断路 左 灯丝温度对电阻的影响 0.5W
【解析】解:(1)连好电路闭合电键,移动变阻器滑片P,发现小灯泡始终不亮,但电压表有示数,电流表无示数,说明电压表并联的部分断路,则故障的原因可能是小灯泡断路;
(2)要测量小灯泡的额定功率,就应使电压表的示数达到2.5V,即增大电路中的电流,减小滑动变阻器接入电路中的电阻,故滑片P应向左端移动;
(3)小灯泡工作时发光、发热,温度很高,电阻值增大,使得电阻不是定值,所以电路中的电流与电压不成正比,不是直线;
根据U−I图象可得,灯泡两端的电压为2.5V时,通过灯泡的电流为0.2A,则灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W。
故答案为:(1)小灯泡断路;(2)左;(3)灯丝温度对电阻的影响;0.5W。
(1)电压表有示数说明电压表两接线柱与电源之间是通路,移动变阻器滑片P小灯泡始终不亮且电流表无示数说明电路断路,即电压表并联的部分断路;
(2)根据串联电路的分压特点可知,要使灯泡两端的电压从2.2V增大到2.5V,应减小滑动变阻器分得的电压即减小滑动变阻器接入电路中的电阻;
(3)小灯在发光的同时也在发热,而温度的变化对电阻值的变化的影响较大,使得所连成的线不是一条直线;由图象可得灯泡两端的电压为2.5V时通过灯泡的电流,利用P=UI求出灯泡的额定功率。
本题考查了电路故障的判断和滑动变阻器的正确使用以及额定功率的计算,关键是知道灯泡灯丝的电阻与温度有关。
21.【答案】解:(1)1.26m3的页岩气完全燃烧后放出的热量:
Q放=Vq=1.26m3×3.0×107J/m3=3.78×107J;
(2)由题知,Q吸=Q放=3.78×107J,
由Q吸=cmΔt得水升高的温度:
Δt=Q吸cm=3.78×107J4.2×103J/(kg⋅℃)×100kg=90℃,
理论上水的末温t=t0+Δt=20℃+90℃=110℃,
在一个标准大气压下,水在100℃沸腾,且沸腾后吸热但温度不变,所以最后水温为100℃。
答:(1)完全燃烧1.26m3的页岩气,放出的热量是3.78×107J;
(2)吸热后,水的温度可升高到100℃。
【解析】(1)知道页岩气的体积和热值,利用Q放=Vq求1.26m3的页岩气完全燃烧后放出的热量;
(2)由题知,Q吸=Q放,知道水的质量、水的比热容,利用Q吸=cmΔt求水升高的温度,再计算水的末温(注意水的末温为100℃,水沸腾时,吸热但温度不变)。
本题考查了燃料完全燃烧放出热量公式、吸热公式的应用,注意:水沸腾时,吸热但温度不变,易错点!
22.【答案】解:(1)由P=UI得,灯泡正常发光时的电流为IL=PLUL=3W3V=1A;
(2)当三个开关都闭合时,R2被短路,灯泡L与电阻R1并联,此时灯泡正常发光,说明灯泡L两端的电压为3V,电流表测量干路中的电流,则I总=1.5A,
根据并联电路的特点,则电阻R1两端的电压为U1=UL=3V,通过R1的电流为I1=I总−IL=1.5A−1A=0.5A,
由欧姆定律得R1的阻值为R1=U1I1=3V0.5A=6Ω;
(3)只闭合开关S时,电阻R1、R2串联,电路的总电阻为R=R1+R2=6Ω+6Ω=12Ω,
此时电路中的电流为I′=UR=3V12Ω=0.25A,即电流表的示数为0.25A。
答:(1)灯正常发光时的电流为1A;
(2)R1的阻值为6Ω;
(3)当只闭合开关S时,电流表的示数为0.25A。
【解析】(1)根据P=UI求出灯泡正常发光时的电流;
(2)当三个开关都闭合时,R2被短路,灯泡L与电阻R1并联,根据并联电路的电流、电压关系得出R1两端的电压和通过R1的电流,由欧姆定律计算R1的电阻;
(3)只闭合开关S时,电阻R1、R2串联,根据串联电路的电阻关系计算电路中的总电阻,根据欧姆定律计算电路中的电流,即电流表的示数。
本题考查了串并联电路的特点、欧姆定律和电功率公式的应用,难度适中,解题的关键是判断好电路的连接方式。
23.【答案】甲 最小 容易 1 灯丝点亮过程中,灯丝的温度升高,电阻变大 没有接地,无法防止漏电危害
【解析】解:(1)图乙中手没有接触笔尾的金属体,故甲图使用方式正确;
(2)①由图可得,刚通电瞬间,流过灯泡的电流最大,根据R=UI知灯丝电阻最小,根据P=UI知白炽灯在刚开灯的瞬间电功率最大,根据Q=W=Pt知在相同时间内产生的热量最多,灯丝最容易烧断;
②由图可知灯泡正常发光时的电流是1A;
③由图可得,刚通电瞬间,流过灯泡的电流是6A;正常发光时,流过灯泡的电流是1A;造成二者电流不同的原因是灯丝点亮过程中,灯丝的温度升高,电阻变大;
(3)没有接地,无法防止漏电危害。
故答案为:(1)甲;(2)①最小;容易;②1;③灯丝点亮过程中,灯丝的温度升高,电阻变大;(3)没有接地,无法防止漏电危害。
(1)试电笔是用来辨别火线和零线的。使用试电笔辨别时,用手触及笔尾的金属部分,笔尖接触电线,若氖管发光则为火线,否则为零线。
(2)①由图可得,刚通电瞬间流过灯泡的电流,根据欧姆定律判断灯丝电阻大小,再根据P=UI判断出白炽灯在刚开灯的瞬间的功率,从而判断出灯丝是否容易烧断;
②电流稳定不变时,灯泡正常发光;
③根据电阻的影响因素判断造成电流变化的原因。
(3)为避免漏电造成的危害,家用电器的外壳要接地。
本题主要考查试电笔、影响电阻的因素、功率和欧姆定律的使用,是一道较好试题。
24.【答案】电磁波;可再生;直线传播;漫;黑;8.4×106;3.36×107;25%;低;对外做功;力的作用是相互的;60;不会;60
【解析】解:
(1)微信信息是利用手机通过一定频率的电磁波进行传播的;
太阳能能源源不断获得,是可再生能源。
(2)阳光透过树叶间的缝隙,在地面上形成了许多圆形的光斑。这是光的直线传播现象,所成的是太阳的实像;
我们能从不同方向看到一朵花,这是由于光在花朵表面发生了漫反射。
透过蓝色玻璃观察红花时,红花只反射红光,而蓝色玻璃只能透过蓝光,所以没有色光进入人的眼睛,故看到的花是黑颜色的。
(3)水吸收的热量:
Q吸=cm水(t−t0)=4.2×103J/(kg⋅℃)×50kg×(50℃−10℃)=8.4×106J;
0.8kg煤气完全燃烧放出的热量:
Q放=m煤气q=0.8kg×4.2×107J/kg=3.36×107J;
煤气灶烧水的效率:
η=Q吸Q放=8.4×106J3.36×107J×100%=25%;
(4)如图甲,松开气球的口子,快速放气后会感到气球变凉,这是因为气体对外界做功,本身的内能减小,温度降低;
如图乙,松开气球的口子,气球向后喷出气体的同时,空气给气球一个反作用力,气球会沿着绳子快速向前飞去,说明力的作用是相互的(或力可以改变物体的运动状态)。
(5)由于锅中的“油”是由油和醋组成的混合液体,醋的沸点是60℃,所以锅中的液体温度达到60℃时液体就沸腾了;液体沸腾的特点是吸收热量,但温度不变,所以继续加热液体的温度不会升高,表演时铁球的温度不可能超过60℃;只有当醋全部汽化后,再继续加热,油温度才会升高。
故答案为:(1)电磁波;可再生;(2)直线传播;漫;黑;(3)8.4×106;3.36×107;25%;(4)低;对外做功;力的作用是相互的;(5)60;不会; 60。
(1)手机是利用电磁波进行信息传递的;能源源不断从自然界获得的能源是可再生能源,不能源源不断从自然界获得的能源是不可再生能源。
(2)小孔成像是光的直线传播形成的;我们能看到本身不发光的物体,是因为在物体表面发生了漫反射;透明物体只透过与自身相同的色光,不透明物体只反射与自身相同的色光。
(3)知道水的质量、水的比热容和水的初温和末温,利用吸热公式求水吸收的热量;知道煤气的质量和煤气的热值,利用Q放=mq计算煤气完全燃烧放出的热量,利用效率公式求煤气灶烧水的效率。
(4)物体对外做功,其内能减小、温度降低;力的作用效果:力可以改变物体的运动状态;力可以改变物体的形状。
(5)液体沸腾时,不断吸收热量,温度保持不变,这个不变的温度是液体的沸点;
液体沸腾的特点:不断吸收热量,温度保持不变。
本题为学科综合题,虽然知识点多,但都属于基础,难度不大,要求认真审题,灵活应用相关知识。
25.【答案】绝缘体 导体 地面 车 用铁桶比较安全 带电体能吸引轻小物体 负 开关
【解析】解:(1)汽车的轮胎是用橡胶制成的,一般情况下,橡胶不容易导电,是绝缘体;铁链是用铁制成的,铁容易导电,是导体;
(2)因金属导体中能够移动的是带负电荷的自由电子,若车带正电,电子是从地面通过铁链传导到车上去;
(3)在运输过程中,汽油与油罐来回相互摩擦,使油罐聚集了大量的电荷,当电荷聚集到一定程度会放出火花使汽油燃烧爆炸;由于塑料是绝缘体,不能把电荷及时导向大地,因此装汽油用铁桶不用塑料桶;
(4)干毛巾与汽车玻璃摩擦后,干毛巾带了电,能吸引轻小物体;
用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,刚擦完车玻璃的干毛巾与橡胶相互排斥,说明干毛巾带负电;
司机拨动横杆,转向灯才会工作,所以这根杆子起到开关的作用。
故答案为:(1)绝缘体;导体;(2)地面;车;(3)用铁桶比较安全;(4)带电体能吸引轻小物体;负;开关。
(1)容易导电的物体叫导体,不容易导电的物体叫绝缘体;
(2)金属导体中能够移动的是带负电荷的自由电子;
(3)运汽油时,汽油与油罐不断摩擦,会使汽油和油罐带上等量异种电荷;为了防止产生的静电造成事故,要把产生的静电用铁链导入大地;
(4)带电体具有吸引轻小物体的性质;
毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引;
开关的作用是控制电路的通断。
本题考查导体、绝缘体的概念,摩擦起电、电荷间的相互作用规律、电路的组成等知识,相对比较简单,属于基础题。电压U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
电流I/A
0.1
0.2
0.3
0.4
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