77,2024年陕西省西安市高新一中中考物理一模模拟质检试卷(1)
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这是一份77,2024年陕西省西安市高新一中中考物理一模模拟质检试卷(1),共38页。
1.(3分)下列单位中,不属于功率的单位的是
A.B.C.D.
【答案】
【考点】物理量的单位及单位换算
【专题】电能和电功率;应用能力;应用题
【分析】在国际单位制中,功率的单位是,,常用单位:;结合相关公式可对选项中的描述逐一做出判断。
【解答】解:
、在国际单位制中,功率的单位是瓦,常用单位还有千瓦,故不符合题意;
、由可知,焦耳秒是功率的单位,故不符合题意;
、焦耳是功、能量、热量的国际单位,不是功率的单位,故符合题意。
故选:。
【点评】解决此类问题不仅是记住物理量的单位,还要记住物理量的概念、公式,根据概念或公式也可以确定单位。
2.(3分)对物理量的估测,是学好物理的基本功之一,下列数据最合理的是
A.家用节能灯在正常工作时,通过它的电流约为
B.液晶电视正常工作电流约为
C.卧室内一台空调的功率约为
D.人体的安全电压是
【答案】
【考点】电功率的概念;电压的概念、单位及大小;电流的单位和大小
【专题】估算综合应用题;应用能力
【分析】首先要对选项中涉及的几种物理量有个初步的了解,对于选项中的单位,可根据需要进行相应的换算或转换,排除与生活实际相差较远的选项,找出符合生活实际的答案。
【解答】解:.一盏家用节能灯正常工作的电流较小,约为,故符合实际;
.液晶电视正常工作电流约为,故不符合实际;
.卧室内一台空调的功率约为,故不符合实际;
.经验表明,人体的安全电压是不高于,故不符合实际。
故选:。
【点评】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。
3.(3分)3月2日《环球文摘》报道,中国的“天才少年”曹原岁)荣登世界顶级科学期刊《自然》,成为2018年度十大科学家之首他解决了困扰全世界107年的难题,他发现常温下把两层石墨烯旋转到特定的“魔法角度”叠加时,它可以在零阻力的情况下传导电子,成为超导体;以手机为例,一旦安装石墨烯电池,手机充电时间将被缩短为,请同学们分析一下,这种超导材料不适合用做
A.新能源充电汽车的电池B.电动自行车的“电动机”
C.电炉子中“电热丝”D.输电导线
【答案】
【考点】44:超导体的特点与作用
【专题】532:电压和电阻;12:应用题;61:理解能力
【分析】生活中不需要电热的地方可以用超导材料,而需要电热的地方不能用超导材料。
【解答】解:超导体的电阻为0,超导体通过电流时,不会产生热量;电池、电动机、输电线不需要产生热量,所以可以利用超导体;而电炉子中“电热丝”是需要产生热量的,利用的是电流的热效应,故符合题意。
故选:。
【点评】解答本题的关键是超导体是零电阻,所有利用电流热效应工作的电器设备都不能用超导材料制作。
4.(3分)关于如图所示的电路,下列说法正确的是
A.闭合、、时,只有发光
B.闭合、,断开时,、、都发光
C.闭合、,断开时,只有发光
D.闭合,断开、时,、、串联
【答案】
【考点】电路的三种状态;电路的基本连接方式
【专题】应用题;电流和电路;应用能力
【分析】串联电路中,电流只有一条路径,各用电器相互影响;并联电路中,电流有多条路径,各用电器互不影响。根据电流流向法可对选项中的描述做出判断。
【解答】解:、闭合、、时,三只灯泡并列连接,电流有三条路径,是并联电路,三只灯泡都发光,故错误;
、闭合、,断开时,只有接入了电路能够发光,另外两只灯泡没有电流通过,不发光,故错误;
、闭合、,断开时,电流有两条路径,、并联都可以发光,故错误;
、闭合,断开、时,电流只有一条路径,依次流过三只灯泡,则、、串联,故正确。
故选:。
【点评】能从图中判断出电流的流向,找出电流的路径,是解答的关键,属易错题。
5.(3分)“安全用电,珍惜生命”是每个公民应有的意识。下列关于用电安全说法中正确的是
A.家中空气开关“跳闸”了,一定发生了短路
B.洗衣机工作时其金属外壳需要接地
C.用测电笔辨别火线与零线时,手不能接触测电笔上的任何金属
D.只有高压线路才会发生触电事故
【答案】
【考点】测电笔的使用;触电危害及常见的触电类型与预防;安全用电原则;家庭电路电流过大的原因
【专题】电与热、生活用电;应用题;应用能力
【分析】(1)家中空气开关跳闸原因是电路中电流过大造成的,电流过大的原因有:一、短路,二用电器总功率过大;
(2)对于金属外壳的家用电器,金属外壳一定接地,防止外壳漏电,发生触电事故;
(3)使用测电笔辨别火线时,有一定要用手触及笔尾的金属部分,否则容易造成误判,认为带电体不带电是十分危险的。使用测电笔时,不能用手触及测电笔前端的金属探头,这样会造成人身触电事故;
(4)安全用电的原则:不接触低压带电体,不靠近高压带电体。
【解答】解:
.家中空气开关跳闸原因可能是发生了短路,也可能是用电器的总功率过大,故错误;
.洗衣机的金属外壳与地线相连,防止金属外壳漏电,发生触电事故,故正确;
.使用测电笔辨别火线时,一定要用手触及笔尾的金属部分(这样才能正确辨别火线和零线),不能用手触及测电笔前端的金属探头,否则会造成触电事故,故错误;
.的电路属于低压线路,会使人触电,故错误。
故选:。
【点评】本题考查的知识点比较多,主要考查学生对所学物理知识的综合应用能力。
6.(3分)如图所示,将滑动变阻器、电灯泡串联后接入电路,电源电压保持不变。闭合开关,滑动变阻器的滑片从端向端滑动的过程中
A.接入电路电阻值逐渐增大B.电灯泡发光亮度逐渐增大
C.电流表示数始终保持不变D.接入电路电阻值逐渐减小
【考点】:电路的动态分析
【专题】12:应用题;533:欧姆定律;541:电能和电功率;61:理解能力
【分析】由图可知灯与变阻器串联,电流表测电路中电流,由滑片移动方向可知变阻器连入阻值变化,根据串联电路电阻特点知电路的电阻变化;
由欧姆定律知电路中电流变化,由知灯泡亮度变化情况。
【解答】解:
、由电路图可知,与串联,电流表测电路中电流,当滑片从端向端滑动的过程中,连入阻值变大,故正确,错误;
、串联电路的总电阻等于各分电阻之和,所以电路的电阻变大,电源电压保持不变,由可知电路中电流变小,即电流表示数变小,由知灯泡实际功率变小,所以灯泡亮度变暗,故错误。
故选:。
【点评】本题考查串联电路特点和欧姆定律及电功率公式的应用,要知道灯泡亮度是由灯泡的实际功率决定的。
7.(3分)2023年4月24日是第八个“中国航天日”,学校飞天社团的同学制作了水火箭,如图是某水火箭的简易原理图。使用打气筒向水火箭内不断打气,当内部气体压强增大到一定程度时,会使水从水火箭中向下喷出,从而使水火箭升空。结合材料,你认为以下说法错误的是
A.水火箭加速升空阶段机械能不变
B.水向下喷出会使水火箭升空是由于力的作用是相互的
C.使用打气筒打气时能量转化与汽油机的压缩冲程相同
D.使用打气筒向水火箭内打气的过程,水火箭中空气的内能在增大
【答案】
【考点】力作用的相互性;机械能的概念;做功改变物体内能;四冲程内燃机的工作过程
【专题】机械能及其转化;理解能力
【分析】(1)影响动能的影响因素是物体的质量和物体运动的速度,影响重力势能的因素是物体的质量和物体的高度,其中动能和势能统称为机械能;
(2)物体间力的作用是相互的;
(3)汽油机的压缩冲程中,机械能转化为内能;
(4)做功可以改变物体的内能,物体对外做功,内能减少,外界对物体做功用,内能增加。
【解答】解:、水火箭加速升空阶段,向下不断喷水,质量变小,高度和速度都变大,则动能和势能可能不变,所以机械能可能不变,故错误;
、水火箭向下喷水,给水一个向下的力,由于物体间力的作用是相互的,水给水火箭一个向上的力,使水火箭升空,故正确;
、向打气筒内打气的过程是机械能转化为内能,汽油机的压缩冲程中机械能转化为内能;能量转化方式是相同的,故正确;
、利用打气筒向水火箭内打气的过程中,压缩筒内空气做功,水火箭中空气的内能在增大,故正确。
故选:。
【点评】本题考查了做功改变物体的内能、汽油机的能量转化、力的作用的相互性和机械能的大小变化等知识,要明确:对物体做功,内能增加,物体对外做功,内能减小。
8.(3分)如图甲所示的装置来探究滑轮组的机械效率与物重的关系,改变,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,计算并绘出与关系如图乙所示,若不计绳重和摩擦,则下列说法正确的是
A.同一滑轮组机械效率随的增大而增大,最终将超过
B.不变,改变图甲中的绕绳方式,滑轮组机械效率将改变
C.此滑轮组动滑轮的重力为
D.当时,机械效率
【答案】
【考点】滑轮组绳子拉力的计算;滑轮(组的机械效率
【专题】定量思想;简单机械;功、功率、机械效率;应用能力
【分析】(1)使用机械时,人们为完成某一任务所必须做的功叫有用功;对完成任务没有用,但又不得不做的功叫额外功;有用功与额外功之和叫总功。有用功与总功的比值叫机械效率;
(2)不变,改变图甲中的绕绳方式,改为2段绳子承担,分别将同一物体匀速提高到相同高度,做的有用功相同;由题知,忽略绳重及摩擦,所做的额外功为提升动滑轮做的功,由可知额外功相同,又因为总功等于有用功加上额外功,所以总功相同,所以可以得出两图的机械效率相同;
(3)结合图中信息,根据求得动滑轮的重力;
(4)当时,根据求得机械效率。
【解答】解:
、使用滑轮组时,克服物重的同时,不可避免地要克服动滑轮重、摩擦和绳子重做额外功,所以总功一定大于有用功;由公式可知机械效率一定小于1,所以结合图像可知,同一滑轮组机械效率随的增大而增大,但最终不能超过,故错误;
、不变,改变图甲中的绕绳方式,如图所示,
因为此图与题中甲图将同一物体匀速提高相同的高度,所以所做的有用功相同,
忽略绳重及摩擦时,额外功:,即额外功相同,
又因为,所以总功相同,
由可知,两装置的机械效率相同,即.故错误;
、由图可知,,,此时,忽略绳重及摩擦,
则,即,
解得,故错误;
、时,机械效率.故正确。
故选:。
【点评】本题考查有用功以及机械效率的大小比较和机械效率的计算。若有用功相同,额外功越多,机械效率越低,否则越高;若额外功相同,有用功越多,机械效率越高,否则越低。
9.(3分)已知甲、乙两个物体的比热容之比为,质量之比为.若两个物体放出相同的热量,则它们降低的温度之比是
A.B.C.D.
【答案】
【考点】比热容的概念及其计算
【专题】应用题;比热容、热机、热值
【分析】知道甲、乙两物体的质量之比和比热容之比,根据△求出吸收放出热量时降低的温度之比。
【解答】解:由题意可知,,,,
根据△可知,放出相同的热量时降低的温度之比:
。
故选:。
【点评】本题考查了吸热公式的灵活应用,计算过程要注意各量之间的关系,不要颠倒。
10.(3分)如图甲所示,电源电压保持不变,闭合开关,滑动变阻器滑片从端滑到端的过程中,电流表示数与电压表示数的关系图像如图乙所示,以下分析正确的是
A.电源电压为
B.的电阻值是
C. 的最大电阻值是
D.当滑片滑到端时,电阻消耗的电功率是
【答案】
【考点】欧姆定律的应用;电功率的计算
【专题】计算题;欧姆定律;电能和电功率;应用能力
【分析】由电路图可知,闭合开关,与串联,电压表测两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)当滑片位于端时,变阻器接入电路中的电阻为零,此时电路中的电流最大,电压表的示数最大,根据图乙读出电路中的最大电流和电压表的最大示数,根据电压表的示数可知电源的电压,利用欧姆定律求出的电阻值;
(2)当滑片位于端时,变阻器接入电路中的电阻最大,此时电路中的电流最小,电压表的示数最小,根据图乙读出电路中的最小电流和电压表的最小示数,利用串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压,利用欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值;根据求出此时电阻消耗的电功率。
【解答】解:由电路图可知,闭合开关,与串联,电压表测两端的电压,电流表测电路中的电流。
、当滑片位于端时,变阻器接入电路中的电阻为零,此时电路中的电流最大,电压表的示数最大,
由图乙可知,电路中的最大电流,电压表的最大示数为,即电源的电压,
由可得,的电阻值:,故错误;
、当滑片位于端时,变阻器接入电路中的电阻最大,此时电路中的电流最小,电压表的示数最小,
由图乙可知,电路中的最小电流,电压表的最小示数,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,滑动变阻器两端的电压:,
则滑动变阻器的最大阻值:,故错误;
电阻消耗的电功率:,故正确。
故选:。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,从图像中获取有用的信息是关键。
二.填空题(共4小题,满分12分)
11.(3分)如图所示,电工师傅将两根完全相同的测电笔插入两孔插座的左右孔,又用双手同时接触笔尾金属体,发现两个测电笔的氖管均发光,说明这个插座 存在短路 (填“存在断路”“存在短路”或“没有故障” ;师傅发现孔测电笔的氖管更亮,则孔接的应该是 (填“火线”“零线”或“地线” ;如果换用导线将图中两个笔尾金属体直接相连,两个氖管的亮暗情况应该是 (填“孔更亮”“ 孔更亮”“一样亮”或“都不亮” 。
【答案】存在短路;火线;都不亮。
【考点】测电笔的使用;家庭电路的故障分析
【专题】电与热、生活用电;分析、综合能力
【分析】在家庭电路中,用试电笔检测,氖管发光的接触的是火线,氖管不发光的接触的是零线。
测电笔使用时必须通过人体接地,氖管才能发光。
【解答】解:电工师傅将两根完全相同的测电笔插入两孔插座的左右孔,又用双手同时接触笔尾金属体,发现两个测电笔的氖管均发光,说明两个孔都与火线相连,因而这个插座存在短路,造成了零线上的保险丝熔断;
师傅发现孔测电笔的氖管更亮,说明孔直接连火线;
如果换用导线将图中两个笔尾金属体直接相连,由于测电笔没有与大地导通,没有电流通过氖管,两个串联的氖管都接在火线上,因而两个氖管的亮暗情况应该是都不亮。
故答案为:存在短路;火线;都不亮。
【点评】本题考查安全用电与家庭电路的故障分析,属于中档题。
12.(2分)如图甲所示,电源电压保持不变,滑动变阻器上标有“”,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使其从最右端向左滑动到点时,小灯泡恰好正常发光;在图乙中绘制出电流表与两电压表示数关系的图像,小灯泡的额定电功率为 4 ,当滑片在点时,小灯泡与滑动变阻器的功率之比为 。
【答案】4;
【考点】欧姆定律的应用;电功率的计算
【专题】应用题;欧姆定律;电能和电功率;应用能力
【分析】由电路图可知,变阻器与灯泡串联,电压表测两端的电压,电压表测两端的电压,电流表测电路中的电流。
当滑片在最右端时,变阻器接入电路中的电阻最大,此时电路中的电流最小,根据图乙读出电路中的最小电流且灯泡和滑动变阻器两端的电压相等,根据串联电路的电压特点和欧姆定律求出电源的电压;
当滑片从最右端向左滑动到点时,变阻器接入电路中的电阻变小,电路中的电流变大,根据串联电路的分压特点判断出两端的电压变小,灯泡两端的电压变大,当小灯泡恰好正常发光时,电路中的电流最大,根据图乙读出灯泡正常发光时的电流和变阻器两端的电压,根据串联电路的电压特点求出此时小灯泡两端的电压,利用求出小灯泡的额定功率和小灯泡与滑动变阻器的功率之比。
【解答】解:由电路图可知,变阻器与灯泡串联,电压表测两端的电压,电压表测两端的电压,电流表测电路中的电流。
当滑片在最右端时,变阻器接入电路中的电阻最大,此时电路中的电流最小,
由图乙可知,电路中的最小电流,此时灯泡和滑动变阻器两端的电压相等,即:,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,由可得电源的电压:
;
当滑片从最右端向左滑动到点时,变阻器接入电路中的电阻变小,电路中的电流变大,
由串联电路的分压特点可知,变阻器两端的电压变小,灯泡两端的电压变大,则图乙中向下弯曲的曲线是变阻器的图像,向上弯曲的曲线是灯泡的图像,如图所示:
,
当小灯泡恰好正常发光时,电路中的电流最大,
由图乙可知,灯泡正常发光时的电流,灯泡两端的电压,
小灯泡的额定功率:
;
此时,变阻器两端的电压,
所以滑动变阻器与小灯泡的功率之比:
。
故答案为:4;。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,从图象中获取有用的信息是关键。
13.(3分)在如图所示的电路中,电源电压恒定不变,灯、分别标有“ ”和“ ”字样(设灯丝电阻不变),定值电阻。当闭合开关、、时,灯刚好正常发光,电流表的示数为;当只闭合开关时,电流表的示数为。则电源电压为 3 ;电流表的示数 。当闭合开关、,断开开关时,整个电路放出的热量是 。
【答案】3;;540。
【考点】欧姆定律的应用;焦耳定律的计算及其应用
【专题】欧姆定律;电能和电功率;电与热、生活用电;分析、综合能力
【分析】(1)由图可知,当闭合开关、、时,被短路,和并联,电流表测量通过的电流,灯刚好正常发光,根据灯的规格和并联电路特点可知电源电压和两端的电压,根据欧姆定律求出电流表的示数;
(2)当只闭合开关时,与串联,根据的规格,利用求出的电阻,根据串联电路的特点求出电路中的总电阻,根据欧姆定律求出此时电流表的示数;据此求出与的比值;
(3)当闭合开关、,断开开关时,电路中只有工作,根据求出整个电路放出的热量。
【解答】解:由图可知,当闭合开关、、时,被短路,和并联,电流表测量通过的电流,灯刚好正常发光,
根据灯的规格和并联电路特点可知,电源电压:;
电流表的示数,即通过的电流:;
当只闭合开关时,与串联,电流表测量电路中的电流,
由可知,的电阻:,
根据串联电路的特点可知,此时电路中的总电阻:,
此时电流表的示数:;
电流表的示数;
当闭合开关、,断开开关时,电路中只有工作,
整个电路放出的热量:。
故答案为:3;;540。
【点评】本题考查串并联电路的特点、欧姆定律、电功率公式以及焦耳定律的应用,能正确分析不同状态下的电路连接是解题的关键。
14.(4分)有一只小灯泡,正常工作电压为,小灯泡正常工作时的电阻为,如果我们只有的电源,要使小灯泡正常工作,需要 串 联一个 的电阻。若小灯泡正常工作5分钟,电流做了 的功,产生了 的热量。
【答案】串;4;600;75。
【考点】焦耳定律的计算及其应用;欧姆定律的应用;电功与电能的计算
【专题】应用能力;欧姆定律;电能和电功率
【分析】电源的电压大于灯泡的额定电压时应串联一个电阻分压,根据串联电路的电压特点求出电阻两端的电压,根据串联电路各处的电流相等和欧姆定律得出等式,即可求出定值电阻的阻值;
由电功公式可求得电流所做的功,由焦耳定律求出产生得热量;
【解答】解:电源的电压大于灯泡的额定电压时应串联一个电阻分压,
灯泡正常发光时的电压为,则电阻两端的电压:;
串联电路各处的电流相等,,则的阻值为:;
小灯泡正常工作5分钟,电流做功
,
小灯泡正常工作5分钟,产生的热量
;
故答案为:串;4;600;75。
【点评】本题考查了串联电路的特点、欧姆定律、电功和焦耳定律的应用,难度不大,是一道基础题目。
三.作图题(共2小题,满分10分,每小题5分)
15.(5分)如图所示,电路中有两个小灯泡,请在图中两个圈内分别填入电流表或电压表的符号,要求开关闭合时两灯均能发光,且两电表的示数均不为零。
【答案】
【考点】电流表的使用;电压表的使用
【专题】电流和电路;应用能力;应用题;电压和电阻
【分析】电流表在电路中起导线作用,电压表在电路中相当于开路,据此围绕两灯串联或并联进行分析。
【解答】解:
若下面圆圈内是电流表,则电源会被短路,所以只能为电压表;此时两灯泡并联,上面圆圈中的电表串联在干路中,则上面的电表为电流表;如图所示:
【点评】知道电压表和电流表的正确使用方法,会根据要求判断出电路图的组成。
16.(5分)如图所示,用笔画线代替导线将电灯、开关、三孔插座接到家庭电路中。
【考点】:家庭电路的连接
【专题】14:作图题;542:电与热、生活用电
【分析】(1)对于电灯接线的基本要求是:“火线零线并排走,零线直接进灯口,火线接在开关上,通过开关进灯头”。
(2)三孔插座的接法:上孔接地线;左孔接零线;右孔接火线。
【解答】解:首先辨别上面三根线地线、火线、零线。
(1)灯泡接法:火线进入开关,再进入灯泡顶端的金属点,零线直接接入灯泡的螺旋套;
(2)安装三孔插座的方法:上孔接地线,左孔接零线,右孔接火线。如图所示:
【点评】掌握家庭电路的灯泡、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。
四.实验探究题(共4小题,满分30分)
17.(6分)如图1是家用电冰箱的部分电路图。冰箱压缩机由温控开关自动控制,冷藏室照明灯由冰箱门联动开关控制。电冰箱的电灯和压缩机是 并 联的。冰箱门关闭后,联动开关处于 (选填“闭合”或“断开” 状态。当冰箱里的温度升高到一定程度时,温控开关会自动 (选填“闭合”或“断开” 。小明家电能表的原来示数如图2所示,现在只让冰箱单独工作,若该电能表的转盘在内转了600转,则电能表现在的示数为 ,该冰箱功率为 。
【答案】并;断开;闭合;2258.8;200。
【考点】串、并联电路的概念与辨别;电能表;电功率的计算
【专题】电与热、生活用电;应用能力
【分析】(1)电冰箱内的电动机和照明灯泡互不影响,是并联的。
(2)冰箱门关闭后,联动开关处于断开状态。
(3)当冰箱里的温度升高到一定程度时,温控开关会自动闭合,压缩机开始工作制冷。当冰箱里的温度升高到一定程度时,温控开关会自动闭合。
(4)根据电能表上的参数计算消耗的电能。
(5)根据计算电冰箱的电功率。
【解答】解:电冰箱的电灯和压缩机是并联的。冰箱门关闭后,联动开关处于断开状态。
小明家电能表的原来示数如图2所示,现在只让冰箱单独工作,若该电能表的转盘在内转了600转,消耗的电能为:;
则电能表现在的示数为:;
该电冰箱的功率为:。
故答案为:并;断开;闭合;2258.8;200。
【点评】知道电冰箱内部各个器件之间的连接方式;知道如何根据电能表上的参数计算电功和电功率。
18.(8分)阅读《漏电保护器》并完成下列小题。
漏电保护器,主要是用来对用电设备发生漏电故障或对有致命危险的人身触电时的保护。漏电保护器在发生以下事故时起到保护作用:①设备发生碰壳故障。②私拉乱接的电线绝缘皮破损。③人体直接触及火线。④在特别潮湿的地方(如游泳池、淋浴房、厨房、卫生间等),因人体表皮电阻减小,触电死亡的危险大大增加,安装漏电保护器后便能有效地减少触电伤亡事故。⑤当一些电子设备绝缘材料损坏时,其外露的金属附件(如电视机、收录机的拉杆天线等)可能带危险电压,这种危险电压是不能用接地的方法消除的,只有靠安装漏电保护器才能保证在人身触电的瞬间迅速切断电路,保证人身安全。如图是安装了漏电保护器的家庭电路。家庭电路中火线与零线间、火线与大地之间有电压。通常情况下,通过人体的电流超过时,人会感到剧痛,呼吸困难,甚至会有生命危险。当人体直接或间接接触火线时,有触电危险。此时,火线、人体、大地将构成回路,所产生的电流将不通过零线,此时通过右图线路中、两点的电流不等。当漏电保护器检测到通过如图电路中、两处的电流不相等(即发生漏电)时,会迅速切断电路,从而起到保护作用。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)在特别潮湿的地方,因人体表皮电阻 减小 ,触电死亡的危险大大增加。
(2)假如有人在如图的电路点处不慎触电时,漏电保护器 (选填“会”或“不会” 切断电路。
(3)如图电路中,通过的电流,通过点的电路,当有人体接触火线而发生漏电时, .(填“大于”、“等于”或“小于”
(4)假如某人不慎触电时,且没有发生生命危险,则他的身体电阻至少为 。
【考点】欧姆定律的应用;熔断器的作用及保险丝的选择方法
【专题】信息给予题;定性思想;电与热、生活用电
【分析】根据材料中的信息,结合对触电的特点、漏电保护器的原理和欧姆定律的理解,可对题干中的问题做出解答。
【解答】解:(1)由题意可知,在特别潮湿的地方,因人体表皮电阻减小,根据欧姆定律,在一定电压下,电阻减小,电流会增大,人触电死亡的危险会增加。
(2)(3)假如有人在如图所示的电路点处不慎触电时,火线、人体、大地将构成回路,所产生的电流将不通过零线,此时通过线路中、两点的电流不等且通过火线的电流大于通过零线的电流,即小于,此时漏电保护器会迅速切断电路,从而起到保护作用;
(4)当根据欧姆定律,由题意可知,通常情况下,通过人体的电流不能超过,
因此,假如某人不慎触电时,且没有发生生命危险,则他的身体电阻至少为:。
故答案为:(1)减小;(2)会;(3)小于;(4)11000。
【点评】本题主要围绕对漏电保护器的介绍,考查了对其原理的理解、触电的了解,以及欧姆的应用,是我们应该掌握的。
19.(8分)小虎用如图所示装置探究“电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关”,甲、乙是完全相同的密闭容器,里面密封着等量的空气。
(1)闭合开关前,应保持、两形管内液面相平。
(2)通电后形管中液面高度的变化反映密闭空气的 温度 的变化,下面应用了相同研究方法的实验是 。
探究“杠杆的平衡条件”
探究“光反射时的规律”
探究“影响压力作用效果的因素”
利用“伏安法”测量小灯泡的额定功率
(3)实验中,乙容器外部电阻丝的作用是为了使两个容器内电阻丝中的 。
(4)甲、乙两容器中的电阻丝在相同时间内产生的热量之比是 。
(5)实验过程中乙容器外部的电阻损坏了,可以用 (选填“”或“” 的电阻完成实验。
【答案】(2)温度;;(3)电流不相等;(4);(5)。
【考点】探究影响电流通过导体时产生热量的因素
【专题】实验基本能力;实验题;电与热、生活用电
【分析】(2)电流产生的热量不能用眼睛直接观察,通过液面高度差的变化来反映,用能直接观测的量来显示不容易直接观测的量的方法叫转换法;
(3)乙中两电阻并联后与甲中电阻串联接入电路,串联电路各处电流相等,并联电路干路电流等于各支路电流之和,根据串联电路和并联电路的电流的特点分析;
(4)图中三个电阻的阻值相等,根据并联电路电流规律结合欧姆定律可知,根据焦耳定律可知甲、乙两容器中的电阻丝在相同时间内产生的热量之比;
(5)乙容器外部电阻丝起分流作用,根据欧姆定律、并联电路电流规律分析即可。
【解答】解:(2)实验中是通过观察“”形管中液面的高度差来显示甲、乙容器内空气温度的变化,像这种用能直接观测的量来显示不容易直接观测的量的方法叫转换法;
探究“杠杆的平衡条件”、探究“光反射时的规律”采用归纳法寻找普遍规律,
利用“伏安法”测量小灯泡的额定功率,采用了间接测量法,
探究“影响压力作用效果的因素”时,压力作用效果不易直接观察,通过海绵或沙子的形变程度来反映压力的作用效果,采用转换法,故选;
(3)乙容器外部的电阻与乙容器内部的电阻并联后与甲容器内部的电阻串联接入电路,并联电路干路电流等于各支路电流之和,甲容器内部的电阻在干路中,通过它的电流大于通过乙容器内部电阻的电流,所以乙容器外部的电阻的作用是为了使甲、乙容器内导体的电流不相等;
(4)图中三个电阻的阻值相等,根据并联电路电流规律结合欧姆定律可知,根据焦耳定律可知甲、乙两容器中的电阻丝在相同时间内产生的热量之比是;
(5)根据并联电路电流规律结合欧姆定律可知若选的电阻与乙容器内部的电阻并联,通过的电阻的电流与通过电阻的电流相差较大,且通过的电阻的电流很小,也就是说通过甲、乙容器内两个的电阻的电流相差不大,会造成实验现象不明显,所以选的电阻并联接入电路,才能起到明显分流的作用,才可以完成实验。
故答案为:(2)温度;;(3)电流不相等;(4);(5)。
【点评】此题考查了探究电流产生热量的决定因素,实验过程中渗透了转换法和控制变量法的应用以及串联电路特点和并联电路特点,有一定的综合性。
20.(8分)用伏安法测电阻的实验中:
(1)连接好电路后闭合开关发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片,电压表和电流表示数都很小且始终不发生变化,则该故障的原因是 。
.滑动变阻器短路
.定值电阻短路
.定值电阻断路
.滑动变阻器下面两个接线柱同时接入电路
(2)实验中多次移动滑动变阻器滑片的位置得到多组数据的目的是 。
(3)实验中测量数据如表所示,则电阻的电阻值为 (保留一位小数)
(4)聪明的小明利用器材:最大阻值为滑动变阻器、开关一只、导线若干电流表一只,如图连接电路,只通过移动滑片位置就测出了未知电阻的阻值,具体步骤如下:
①移动滑片至最左端记电流表示数为
②移动滑片至最右端记电流表示数为
③未知电阻 (表达式)
【考点】实验 伏安法测电阻
【专题】实验题;欧姆定律;分析、综合能力
【分析】(1)电压表和电流表示数都很小,说明电路中的电流较大;据此分析;
(2)多次测量求平均值能减小误差;
(3)根据表格中的数值求出电阻;
(4)闭合开关,将滑片滑倒端,两电阻并联;将滑片滑倒端,被短路,只有工作,根据并联电路的电流规律和电压特点求出待测电阻的阻值。
【解答】解:(1)连接好电路后闭合开关发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片,电压表和电流表示数都很小且始终不发生变化,说明此时电路中的电阻是很大的,请滑动变阻器起不到调节电阻的作用,故应该是滑动变阻器下面两个接线柱同时接入电路,故正确;
(2)实验中多次移动滑动变阻器滑片的位置得到多组数据,其目的是多次测量求平均值来减小误差;
(3)所测量的电阻的大小为:;
(4)①闭合开关,将滑动变阻器的滑片移到端,记录电流表示数为;
②闭合开关,将滑动变阻器的滑片滑片移到端,记录电流表示数;
③在①中,两电阻并联,电流表测电路的总电流;在②中,被短路,只有工作;
由欧姆定律,所以电源电压:,
两步骤中,两端电压均等于电源电压,阻值不变,所以通过的电流均为,
根据并联电路的电流特点可得,通过待测电阻的电流:
,
因并联电路各支路电压相等,则待测电阻两端的电压:,
所以待测电阻:。
故答案为:(1);(2)减小误差;(3)10.0;(4)。
【点评】本题是测电阻的实验,考查实验注意事项、故障分析、电阻大小的计算及设计实验方案的能力,有一定的难度。
五.解答题(共3小题,满分25分)
21.(8分)为了探究声音的特征,在课堂上老师要求同学们利用提供的小物品设计几个小实验。
老师提供的物品有:钢尺、塑料梳子、硬纸片、钢笔(有笔帽)、几个一样的玻璃水杯、一小桶水、小木棒。
【考点】:控制变量法与探究性实验方案
【专题】:探究型实验综合题;13:实验题;511:声现象;63:分析、综合能力
【分析】(1)不同的发声体发出声音的音色是不同的;
(2)声音的音调的高度与振动的频率有关;
(3)响度的大小与振幅的大小有关。
【解答】解:
(1)探究影响音色的因素的实验时,可以用小木棒用相同的力分别敲击玻璃杯、塑料尺、钢尺,对比所发出的声音的特点;
(2)探究决定音调高低的因素,可以在几个玻璃杯中装水不同量的水,然后用小木棒敲击玻璃杯,对比所发出声音的音调;
(3)探究决定响度大小的因素时,可以用硬纸片以相同的速度、不同的力划过梳子的梳齿,对比所发出声音的响度。
故答案为:探究影响音色的因素;用小木棒用相同的力分别敲击玻璃杯、塑料尺、钢尺,对比所发出的声音的特点;
探究决定音调高低的因素;在几个玻璃杯中装水不同量的水,然后用小木棒敲击玻璃杯,对比所发出声音的音调;
探究决定响度大小的因素;用硬纸片以相同的速度、不同的力划过梳子的梳齿,对比所发出声音的响度
【点评】能正确区分声音的三要素并能够搞清影响它们的因素:音调指声音的高低,是由发声体振动的频率决定,频率越高,音调越高;响度指声音的强弱,是由发声体振动的振幅决定,振幅越大,响度越大。
22.(9分)如图甲所示,灯泡标有“”的字样,电源电压及灯丝电阻保持不变,滑动变阻器最大阻值为,电流表的量程为,电压表的量程为。只闭合开关、,移动滑片的过程中,电流表示数与滑动变阻器连入电路的阻值变化关系如图乙所示,当滑片在某一位置时,电流表的示数为,电压表示数为;只闭合开关、,滑片移动到另一位置时,电流表示数比减小了,滑动变阻器连入电路的阻值是定值电阻阻值的倍,求:
(1)灯泡正常工作时的电阻为 。
(2)电源电压。
(3)只闭合开关、,在保证电流表、电压表和灯泡都安全的情况下,求滑动变阻器连入电路中的最小阻值。
【答案】(1)。
(2)电源电压为。
(3)只闭合开关、,在保证电流表、电压表和灯泡都安全的情况下,滑动变阻器连入电路中的最小阻值为。
【考点】欧姆定律的应用
【专题】分析、综合能力;动态预测题;欧姆定律;计算题;电能和电功率
【分析】(1)知道灯泡的额定电压和额定功率,根据求出小灯泡正常工作时的电阻;
(2)只闭合开关、,变阻器与串联,电压表测量两端的电压,由图像乙可知,当电流表示数为时,滑动变阻器连入电路的阻值为,根据欧姆定律即可求出电流表示数;
只闭合开关、,变阻器与串联,滑片移动到另一位置时,根据电流表的示数变化求出此时的电流,根据串联电路的分压特点和欧姆定律表示出变阻器与串联和变阻器与串联的电源电压,联立方程即可求出的阻值和电源电压;
(3)根据电流表和灯泡的正常工作电流得出电路中的最大电流,然后根据欧姆定律和串联电路的电阻特点求出滑动变阻器连入电路中的最小阻值。
【解答】解:
(1)由得,小灯泡正常工作时的电阻:
;
(2)由电路图可知,只闭合开关、,变阻器与串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中电流,
当滑片在某一位置时,由图像乙可知,当电流表示数为时,滑动变阻器连入电路的阻值为,
则此时电流表的示数:;
只闭合开关、,变阻器与串联,滑片移动到另一位置时,已知电流表示数比减小了,
则此时的电流:,
根据串联电路中总电压等于各分电压之和以及欧姆定律可得,电源电压:
①
只闭合开关、,变阻器与串联时,电源电压:
②
联立①②解得:,;
(3)由可得,灯泡的额定电流:
,
只闭合开关、,因串联电路中各处的电流相等,且灯泡的额定电流为,电流表的量程为,
所以,电路中的最大电流为,
由欧姆定律得,此时电路中的总电阻:
,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,滑动变阻器接入电路中的最小阻值:
。
答:(1)。
(2)电源电压为。
(3)只闭合开关、,在保证电流表、电压表和灯泡都安全的情况下,滑动变阻器连入电路中的最小阻值为。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用,分清开关闭合、断开时电路的连接方式和根据电源电压不变列出方程式是关键,有一定难度。
23.(8分)小江的叔叔从日本带回两个铭牌如表所示的电水壶送给小江的爸爸和爷爷使用,小江回家见爷爷正准备使用该电水壶煮水泡“功夫茶”,便立即制止,并告知此电水壶不能在中国使用。他运用所学知识,帮爷爷改装成适合中国使用的电水壶。
请你思考:
(1)小江能不能把两个电水壶串联起来直接接在家庭电路中使用?
(2)如果要单独正常使用“”的电水壶,该怎么办?
【答案】(1)不可以把两个电水壶串联起来直接接在家庭电路中使用;
(2)在电路中应串联一个和该电水壶阻值相同的电阻,即的电阻。
【考点】欧姆定律的应用;电功率的计算
【专题】欧姆定律;电能和电功率;分析、综合能力
【分析】(1)根据分别计算出两个水壶的电阻,格局串联电路的电阻特点求出两个水壶串联后的总电阻,根据欧定律求出电路中的电流,然后再利用欧姆定律求出两个水壶两端的电压,与额定电压比较可知是否安全;
(2)电水壶的额定电压小于家庭电路中的电压,利用串联分压解决问题。
【解答】解:(1)由可知,两个电水壶的电阻分别为:,
,
根据串联电路的电阻特点可知,两个电水壶串联后的总电阻:,
此时电路中电流:,
由可知,两个电水壶两端的电压分别为:,
,
由于,所以不可以把两个电水壶串联起来直接接在家庭电路中使用;
(2)可采取串联分压或降压的方法来达到目的;
根据串联电路的电压特点可知,串联电阻应分得的电压:,
与提供的电水壶的额定电压相同;根据串联分压的原理可知,此时应串联一个和该电水壶阻值相同的电阻,即的电阻。
答:(1)不可以把两个电水壶串联起来直接接在家庭电路中使用;
(2)在电路中应串联一个和该电水壶阻值相同的电阻,即的电阻。
【点评】本题考查串联电路的特点、欧姆定律以及电功率公式的应用,题目有一定的难度。
实验序号
电压
电流
电阻
1
2.8
0.27
10.4
2
2.4
0.25
9.6
3
2.0
0.20
10.0
探究目的
实验操作
示例:探究决定音调高低的因素
用硬纸片以不同的速度划过梳子的梳齿,对比所发出声音的音调
探究影响音色的因素
额定电压
额定功率
频率
容积
额定电压
额定功率
频率
容积
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