2023年云南省保山市腾冲八中中考物理模拟试卷(三)
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这是一份2023年云南省保山市腾冲八中中考物理模拟试卷(三),共35页。试卷主要包含了单选题,填空题,作图题,计算题,实验题等内容,欢迎下载使用。
1.关于分子动理论及有关现象,下列说法正确的是( )
A.水和酒精混合后总体积变小,说明物质的分子之间存在间隙
B.铁块很难被压缩,说明分子之间存在相互作用的引力
C.湿衣服在热天比冷天干得快,说明热水分子间的斥力较大
D.用力能将尘土从衣服上抖落,说明分子在永不停息地做无规则运动
2.“早穿皮袄午穿纱,围着火炉吃西瓜”这句谚语反映了我国新疆某些地区夏季昼夜气温变化显著,而沿海地区昼夜气温变化不大( )
A.比热容B.密度C.热量D.内能
3.内燃机工作过程中,关于能量转化的下列说法中错误的是( )
A.燃料燃烧时将化学能转化为燃气的内能
B.在压缩冲程中将飞轮的机械能转化为燃气的内能
C.在做功冲程中将燃气的内能转化为飞轮的机械能
D.在压缩冲程中将燃气的内能转化为飞轮的机械能
4.依据表格中的数据,下列说法正确的是( )
A.水的比热容表示水的温度升高1℃吸收的热量是4.2×103J
B.质量相等的水和煤油,吸收相等热量,煤油温度升高得较多
C.一杯水倒出一半,杯内剩余水的比热容变小
D.水和砂石放出相等热量,水的温度降低得较多
5.小明将铁丝快速弯折十余次,铁丝弯折处的温度会升高,以下四个事例中能量转化与之相同的是( )
A.甲、丙B.甲、丁C.乙、丙D.乙、丁
6.常用智能手机是通过指纹开关S1或密码开关S2来解锁的,若其中任一方式解锁失败后,锁定开关S3均会断开而暂停手机解锁功能,S3将在一段时间后自动闭合而恢复解锁功能。若用灯泡L发光模拟手机解锁成功,如图所示的模拟电路中符合要求的是( )
A.
B.
C.
D.
7.将一根带正电的玻璃棒靠近一颗以绝缘细线悬挂的不带电金属球,但玻璃棒与金属球不互相接触。关于金属球两侧所带电性与受力达到平衡状态时的示意图,下列何者最合理( )
A.B.
C.D.
8.如图所示,闭合开关S,发现灯泡L1亮,L2不亮。调节变阻器滑片P,L1变亮,L2始终不亮,出现这一现象的原因可能是( )
A.滑动变阻器断路B.滑动变阻器短路
C.灯泡L2短路D.灯泡L2断路
9.甲、乙、丙三颗灯泡分别标有“220V 60W”、“110V 60W”、“36V 60W”字样,当三颗灯泡都正常发光时,最亮的是( )
A.甲灯B.乙灯C.丙灯D.一样亮
10.如图,两只完全相同的烧瓶中的电阻丝阻值分别为RA、RB,利用该器材不能完成的实验是( )
A.若RA<RB,烧瓶装入等质量的煤油,可以探究焦耳定律中电热与电阻大小的关系
B.若RA=RB,烧瓶中装入等质量的水和食用油,可以比较他们的吸热能力
C.若RA>RB,烧瓶装入等质量的煤油且并联RA、RB,可以探究焦耳定律中电热与电流的大小关系
D.若RA=RB,烧瓶中装入等质量的水和食用油,可以粗略测量食用油的比热容
二、填空题
11.把一个铜块投入水中,铜块和水的温度随时间变化的关系图像如图所示,已知铜块和水的质量相等,c水>c铜,不考虑热量损失,根据图像可判断, (选填“A”或“B”)曲线表示水的温度随时间的变化;0~0.5min,铜块的分子动能 (选填“变大”“变小”或“不变”).
12.小林将质量为2kg的水从23℃加热至沸腾时测得水温为98℃,则水吸收的热量为 J,生物体内水的比例很高,这有助于调节生物体自身的温度,这主要是因为水的 较大。【c水=4.2×103J/(kg•℃)】
13.如图所示,用带负电的橡胶棒去接触不带电的验电器,发现验电器金属箔片张开。验电器金属箔片张开是因为 电荷相互排斥;橡胶棒接触验电器时,验电器金属杆中瞬间电流方向是从 (只选填标号:A.“金属球到金属箔片”或B.“金属箔片到金属球”)。
14.如图所示,甲为亮度可调的台灯,电位器是调节其亮度的装置,a、b、c是它的三个接线柱,旋钮带动滑片转动。若顺时针旋转旋钮时灯泡发光变亮 (选填“a和b”、“a和c”或“b和c”)接线柱接入电路。关于电位器上电阻丝的材料,应该选用 (选填“铜丝”或“镍铬合金丝”)。
15.某款家用茶具煮茶时的电阻为55Ω,正常情况下通过茶具的电流是 A,煮一壶茶用了5min,产生的热量为 J。
16.如图所示是灯泡L1、L2在不同电压下与所通过的电流的关系曲线。若将L1、L2串联在电源电压为6V的电路中,则通过灯L1的电流是 A,灯L2消耗的功率是 W。
17.如图所示,电源电压不变,开关S由闭合到断开时 ,电压表的示数将 。(选填“增大”、“减小”、“不变”)
18.如图甲所示的电路中,电源电压恒定不变,图乙是小灯泡L和定值电阻R1的电流与电压关系的图象。当只闭合S1、S2时,电压表示数为2V;当只闭合S2、S3时,电压表示数为4V.则电源电压U= V,R2= Ω。
19.在家用电器调查活动中,小亮让电热水器单独工作2min,测得家中如图所示的电能表的转盘转了70r W;若不计能量损失,这段时间内热水器中50L的水可升温 ℃。由于热水器的功率远大于冰箱,从安全用电的角度考虑,热水器的电源线比冰箱的要 (选填“粗”或“细”)。
[已知ρ水=1.0×103kg/m3,c水=4.2×103J/(kg•℃)]
20.电饭锅工作时有两种状态:一种是锅内的水烧干以前的加热状态,另一种是锅内的水烧干后的保温状态。如图所示是电饭锅的电路图,R1是一个电阻,R2是加热用的电阻丝,则自动开关S闭合时,电饭锅处于 状态。一只额定功率是450W的电饭锅,在额定电压下使用,每分钟产生的热量为 J。
三、作图题
21.根据图所示的电路图,把图的实物元件连接起来。
22.根据如图所示实物图,两个灯泡串联,电压表测量L2的电压,连接实物电路。
四、计算题
23.如图所示电路,电源电压恒为8V,小灯泡标有“6V 3W“字样。若不考虑温度对灯泡电阻的影响,求:
(1)小灯泡的额定电流;
(2)小灯泡正常发光时,滑动变阻器R接入电路的阻值。
(3)移动滑动变阻器的滑片,当电压表示数为3V时,小灯泡的实际功率。
24.小石买了一个新电饭煲,它的工作电路图如图甲,S1为温控开关,加热电阻R1和R2的阻值不随温度变化。小石从说明书中得知表中的信息。
求:(1)电饭煲在“保温”状态下正常工作时,通过电饭煲的电流
(2)电阻R2的阻值
(3)某周末的晚饭时,小石想利用自家电能表(如图乙)测量家庭电路的实际电压。于是他关闭了家中其它所有用电器,观察到电能表的转盘在1min内转了50转。求家庭电路的实际电压。
25.如图所示是某款电热水壶及其铭牌的部分参数,当电热水壶正常工作时,求:
(1)电热水壶的电阻;
(2)将一壶水从25℃加热到100℃时,水吸收的热量[c水=4.2×103J/(kg•℃)];
(3)若加热一壶水所需时间为10min,电热水壶的热效率。
五、实验题
26.小丽在探究“电路中电流与电阻的关系”时,可供使用的实验器材有:电源(电压恒为6V)、电流表、电压表、滑动变阻器、开关各一个、阻值不同的定值电阻四个(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω)
(1)请用笔画线代替导线将甲图的实物图补充完整,要求滑动变阻器滑片P向c端滑动时接入电路中的阻值变小。
(2)当闭合开关试触时,发现电流表指针摆动出现了图乙所示情况,存在的问题是: 。
(3)将5Ω的电阻接入a、b间,闭合开关后,移动滑片P使电压表示数为U0,记录相应的电流值;然后将5Ω的电阻换成10Ω、15Ω的电阻接入a、b间,闭合开关后 (选填“c”或“d”)端移动,直至电压表示数也为U0,记下相应的电流值。
(4)小丽在换用20Ω电阻做实验时,发现电阻已经损坏,她灵机一动 。
(5)小丽完成上述操作后又选了一个2Ω的电阻进行实验,结果发现实验不能正常进行,为完成此实验 。
(6)小丽根据实验数据得出I﹣R变化的图像,如图丙所示:则小丽实验时U0= V,实验的小丽所用的滑动变阻器其最大阻值不能小于 Ω。
(7)小丽在得出I﹣R图像之后,又画出了如图丁所示的I﹣图像,电流与电阻成反比。请对此做出评价 。
27.某班同学到实验室做“测定小灯泡额定功率”的实验。被测小灯泡的额定电压为3.8V,电阻约为10Ω。实验室有如下器材:电源(电压约为6V左右)、电流表(0~0.6A、0~3A)(0~3V、0~15V),开关各一只,导线若干1(5Ω,0.5A)、R2(10Ω,0.5A)。
(1)请你说出在这个实验中,滑动变阻器所起作用是: 。本实验中电压表应选用 挡,滑动变阻器应选用 ;(R1/R2)
(2)实验电路接好后,合上开关时,部分同学发现电路出现故障,请根据现象指出故障的可能原因: ;
①连接好电路,闭合开关后,看到电压表指针如图1偏转;
②灯泡不亮、电压表示数较大、电流表无示数。取下灯泡,两表的示数不变。
(3)排除故障后,调节滑动变阻器,发现电压表的0~15V量程已坏,设计了另一种实验方案。(电阻R的阻值已知,电源电压未知)
①电路如图2所示,连接好电路;
②开关S拨到位置1,移动滑片P至任一位置,读出电流表示数I1;
③开关S拨到位置2,滑片位置不动,读出电流表示数I2。
先算出灯泡的电阻和R两端电压,再根据P0=,计算灯泡的额定功率。他们按此方案测量,发现实验结果与真实值相差较大,他们认为要准确测出灯泡额定功率只需将上述步骤 (填序号)改为 ;灯泡额定功率的表达式为 。
2023年云南省保山市腾冲八中中考物理模拟试卷(三)
参考答案与试题解析
一、单选题
1.关于分子动理论及有关现象,下列说法正确的是( )
A.水和酒精混合后总体积变小,说明物质的分子之间存在间隙
B.铁块很难被压缩,说明分子之间存在相互作用的引力
C.湿衣服在热天比冷天干得快,说明热水分子间的斥力较大
D.用力能将尘土从衣服上抖落,说明分子在永不停息地做无规则运动
【分析】物质是由分子或原子组成的,分子永不停息地做无规则运动,分子之间存在间隙,分子同时存在相互作用的引力和斥力;温度越高,分子运动越剧烈。
物体保持原来运动状态不变的性质叫做惯性。
【解答】解:A、水和酒精混合后体积变小,故A正确;
B、铁块很难被压缩,故B错误;
C、湿衣服在热天比冷天干得快,分子运动速度越快;
D、用力能将尘土从衣服上抖落,不能说明分子在永不停息地做无规则运动。
故选:A。
【点评】本题考查学生应用分子的观点来解释一些日常生活中的现象,注意用分子观点解释的现象都是用肉眼看不见的现象。
2.“早穿皮袄午穿纱,围着火炉吃西瓜”这句谚语反映了我国新疆某些地区夏季昼夜气温变化显著,而沿海地区昼夜气温变化不大( )
A.比热容B.密度C.热量D.内能
【分析】比热容是指单位质量的物质温度升高(或降低)1℃所吸收(或放出)的热量。
比热容小的物体与比热容大物体吸收同样的热量,比热容小的物体温度升高的快。
【解答】解:“早穿皮袄午穿纱,围着火炉吃西瓜,我国新疆某些地区都是沙漠或沙石,沙石的比热容远远小于水的比热容,故中午温度很高,沙石放出同样多的热量温度降低的也很快,需穿皮袄。
而跟热量、密度和内能无关。
故选:A。
【点评】运用所学知识解释自然现象,把理论和实践结合起来。
3.内燃机工作过程中,关于能量转化的下列说法中错误的是( )
A.燃料燃烧时将化学能转化为燃气的内能
B.在压缩冲程中将飞轮的机械能转化为燃气的内能
C.在做功冲程中将燃气的内能转化为飞轮的机械能
D.在压缩冲程中将燃气的内能转化为飞轮的机械能
【分析】燃料燃烧时,都是将化学能转化为内能;
内燃机的四个冲程有吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程,将机械能转化为内能的是压缩冲程,将内能转化为机械能的是做功冲程。
【解答】解:A、燃料燃烧时将化学能转化为燃气的内能;
BD、在压缩冲程中将飞轮的机械能转化为燃气的内能,D说法错误;
C、在做功冲程中将燃气的内能转化为飞轮的机械能。
故选:D。
【点评】本题主要考查燃料燃烧过程中的能量转换以及热机工作时能量转化的两个冲程。
4.依据表格中的数据,下列说法正确的是( )
A.水的比热容表示水的温度升高1℃吸收的热量是4.2×103J
B.质量相等的水和煤油,吸收相等热量,煤油温度升高得较多
C.一杯水倒出一半,杯内剩余水的比热容变小
D.水和砂石放出相等热量,水的温度降低得较多
【分析】(1)单位质量的某种物质温度升高(或降低)1℃,吸收(或放出)的热量叫做这种物质的比热容;
(2)由Q放=cmΔt的变形式Δt=可知,质量相同的不同物质,放出(或吸收)相同的热量时,比热容大的温度变化量小,比热容小的温度变化量大;
(3)比热容是物质的一种特性,与物体质量无关。
【解答】解:
A.由表格数据可知,水的比热容为4.2×106J/(kg•℃),它表示1kg的水温度每升高(或降低)1℃3J,故A错误;
B.由表格数据可知,水的比热容大于煤油的比热容可知,吸收相等热量,故B正确;
C.比热容是物质的一种特性,与质量无关,杯内剩余水的比热容不变;
D.由表格数据可知,水的比热容大于砂石的比热容可知,由于质量关系未知,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查了学生对比热容概念的了解与掌握以及放热公式的运用,是一道基础题目。
5.小明将铁丝快速弯折十余次,铁丝弯折处的温度会升高,以下四个事例中能量转化与之相同的是( )
A.甲、丙B.甲、丁C.乙、丙D.乙、丁
【分析】做功可以改变物体的内能,对物体做功的过程中,机械能转化为内能,物体内能增加;物体对外做功,内能转化为机械能,物体内能减小。
【解答】解:
反复弯折铁丝,铁丝弯折处温度升高,使铁丝内能增加;
甲、用力将活塞压下,空气的内能增大,达到了棉花的着火点,此过程机械能转化为内能;
乙、酒精燃烧后产生的高温高压的燃气,对外做功,内能转化为盒盖的机械能;
丙、汽油机压缩冲程中,使燃料的内能增加;
丁、汽油机做功冲程中,体积膨胀,内能转化为机械能;
与弯折铁丝,使铁丝温度升高,故A正确。
故选:A。
【点评】此题考查了做功改变物体内能两种情况,需要注意的是:对物体做功,物体内能增加,物体对外做功,物体内能减小。
6.常用智能手机是通过指纹开关S1或密码开关S2来解锁的,若其中任一方式解锁失败后,锁定开关S3均会断开而暂停手机解锁功能,S3将在一段时间后自动闭合而恢复解锁功能。若用灯泡L发光模拟手机解锁成功,如图所示的模拟电路中符合要求的是( )
A.
B.
C.
D.
【分析】由题意可知,指纹开关S1或密码开关S2均可以解锁说明两开关可以独立工作、互不影响即为并联,锁定开关S3断开时暂停手机解锁功能,说明锁定开关S3位于干路控制整个电路,据此进行解答。
【解答】解:由题意可知,指纹开关S1或密码开关S2均可以解锁,锁定开关S3断开时暂停手机解锁功能,则指纹开关S1和密码开关S2可以独立工作、互不影响即为并联2位于干路,然后与灯泡,结合选项电路图可知,ACD不符合题意。
故选:B。
【点评】本题考查了串、并联电路的设计,根据题意得出三个开关的位置和连接方式是关键。
7.将一根带正电的玻璃棒靠近一颗以绝缘细线悬挂的不带电金属球,但玻璃棒与金属球不互相接触。关于金属球两侧所带电性与受力达到平衡状态时的示意图,下列何者最合理( )
A.B.
C.D.
【分析】(1)带电体靠近不带电的物体会发生感应带电,感应带电使不带电的物体靠近带电体的一端带上异种电荷;
(2)同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
【解答】解:带正电的玻璃棒靠近不带电的金属球时,由于感应带电,另一端带上正电荷,
由于异种电荷相互吸引,所以带正电的玻璃棒和带负电的金属球会相互吸引。
故选:B。
【点评】本题考查了感应带电和电荷间的相互作用,掌握异种电荷相互吸引是解题的关键。
8.如图所示,闭合开关S,发现灯泡L1亮,L2不亮。调节变阻器滑片P,L1变亮,L2始终不亮,出现这一现象的原因可能是( )
A.滑动变阻器断路B.滑动变阻器短路
C.灯泡L2短路D.灯泡L2断路
【分析】在串联电路中,若只有一个用电器工作,则电路中不能发生断路,可能是另一个用电器发生了短路而造成的。
若发生断路,则整个电路都不会有电流,所有的用电器都不会工作。
【解答】解:A、若滑动变阻器断路,两灯都不亮;
B、若滑动变阻器短路了1亮度的变化,所以B错误;
C、若灯L2短路了,则L8不亮,L1照常发光,所以C正确;
D、若灯泡L2断路,则L4也不能发光,所以D错误。
故选:C。
【点评】此题考查了电路故障的分析,首先掌握短路和断路的含义,才能根据题目中给出的情况作出判断。
9.甲、乙、丙三颗灯泡分别标有“220V 60W”、“110V 60W”、“36V 60W”字样,当三颗灯泡都正常发光时,最亮的是( )
A.甲灯B.乙灯C.丙灯D.一样亮
【分析】当灯泡正常发光时,实际功率等于额定功率,灯泡的实际功率决定了灯泡的明暗程度。
【解答】解:已知三盏灯泡的额定功率相等,当三盏灯都正常发光时,因此它们的实际功率相等。
故选:D。
【点评】本题考查学生对额定功率的理解,并且知道用电器正常工作时,实际功率等于额定功率。
10.如图,两只完全相同的烧瓶中的电阻丝阻值分别为RA、RB,利用该器材不能完成的实验是( )
A.若RA<RB,烧瓶装入等质量的煤油,可以探究焦耳定律中电热与电阻大小的关系
B.若RA=RB,烧瓶中装入等质量的水和食用油,可以比较他们的吸热能力
C.若RA>RB,烧瓶装入等质量的煤油且并联RA、RB,可以探究焦耳定律中电热与电流的大小关系
D.若RA=RB,烧瓶中装入等质量的水和食用油,可以粗略测量食用油的比热容
【分析】(1)电流通过导体产生的热量与电流的大小、电阻大小和通电时间有关,在研究电流产生的热量与其中一个因素的关系时,要利用好控制变量法;
(2)要比较不同物质的吸热能力,可以让相同质量的不同物质吸收相同的热量,观察温度变化,温度变化小的比热容大;
(3)要测量食用油的比热容,可以让相同质量的水和食用油吸收相同的热量,测量二者温度变化,根据吸收热量相同解方程求解食用油的比热容。
【解答】解:
A、若RA<RB,烧瓶装入等质量的煤油,将两个电阻串联。这样、通电时间相同,可以探究焦耳定律中电热与电阻大小的关系;
B、若RA=RB,烧瓶中装入等质量的水和食用油,如题图,两电阻相同,两电阻产生的热量相同,比较水和食用油温度升高值,可以比较他们的吸热能力;
C、若RA>RB,烧瓶装入等质量的煤油,且并联,同时电阻不同,故C符合题意;
D、若RA=RB,烧瓶中装入等质量的水和食用油,如题图,测量二者温度变化,可以粗略测量食用油的比热容。
故选:C。
【点评】本题考查了探究电流产生热量、比较不同物质的吸热能力、比热容的测量方法,综合性强,利用好控制变量法和转换法是关键,易错点在D选项的判断。
二、填空题
11.把一个铜块投入水中,铜块和水的温度随时间变化的关系图像如图所示,已知铜块和水的质量相等,c水>c铜,不考虑热量损失,根据图像可判断, A (选填“A”或“B”)曲线表示水的温度随时间的变化;0~0.5min,铜块的分子动能 变小 (选填“变大”“变小”或“不变”).
【分析】(1)根据Q=cmΔt进行分析;
(2)一切物体内部的分子都在不停地做无规则运动,所以任何物体都有内能,物体的温度升高,分子热运动加快,内能变大,物体温度降低,分子热运动变慢,内能减小。
【解答】解:(1)把一个铜块投入水中,铜块和水的温度随时间变化的关系图像如图所示,c水>c铜,不考虑热量损失,则吸收的热量和放出的热量相等,Δt水<Δt铜,故A曲线表示水的温度随时间的变化,B曲线表示铜的温度随时间的变化;
(2)由图象可知,在0﹣0.2分钟过程中,分子热运动变慢。
故答案为:A;变小。
【点评】本题主要考查学生对影响内能的因素、吸热公式、放热公式的应用,能从图象得出相关信息是关键。
12.小林将质量为2kg的水从23℃加热至沸腾时测得水温为98℃,则水吸收的热量为 6.3×105 J,生物体内水的比例很高,这有助于调节生物体自身的温度,这主要是因为水的 比热容 较大。【c水=4.2×103J/(kg•℃)】
【分析】(1)知道水的质量、比热容、初温和末温,利用Q吸=cm(t﹣t0)求水吸收的热量;
(2)水的比热容比较大,与相同质量的其它物质相比,吸收或放出相同的热量时,水的温度变化少。
【解答】解:(1)水吸收的热量:
Q吸=c水m(t﹣t0)=4.8×103J/(kg•℃)×2kg×(98℃﹣23℃)=4.3×105J;
(2)因为水的比热容比较大,在吸收或放出相同的热量时,所以生物体内水的比例很高,以免温度变化太快对生物体造成损害。
故答案为:7.3×105;比热容。
【点评】本题考查了吸热公式Q吸=cm(t﹣t0)、水的比热容较大的应用,属于基础题目。
13.如图所示,用带负电的橡胶棒去接触不带电的验电器,发现验电器金属箔片张开。验电器金属箔片张开是因为 同种 电荷相互排斥;橡胶棒接触验电器时,验电器金属杆中瞬间电流方向是从 B (只选填标号:A.“金属球到金属箔片”或B.“金属箔片到金属球”)。
【分析】(1)同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,验电器是利用了同种电荷相互排斥的原理;
(2)规定正电荷定向移动的方向为电流的方向。
【解答】解:(1)用带负电的橡胶板和不带电的验电器金属球接触,验电器金属箔片张开,同种电荷相互排斥;
(2)橡胶棒接触验电器时,橡胶棒上的负电荷由金属球转移到金属箔片上,所以此时的电流方向是从金属箱片到金属球即B正确。
故答案为:同种;B。
【点评】本题考查了验电器的原理和电流的方向,解答本题时注意:电流方向是正电荷定向移动方向,和负电荷定向移动方向相反。
14.如图所示,甲为亮度可调的台灯,电位器是调节其亮度的装置,a、b、c是它的三个接线柱,旋钮带动滑片转动。若顺时针旋转旋钮时灯泡发光变亮 b和c (选填“a和b”、“a和c”或“b和c”)接线柱接入电路。关于电位器上电阻丝的材料,应该选用 镍铬合金丝 (选填“铜丝”或“镍铬合金丝”)。
【分析】(1)滑动变阻器与灯泡串联,顺时针旋转旋片可以使灯泡亮度增加,则电流变大,电阻变小,据此确定连接方法;
(2)在长度和粗细都相同的情况下,镍铬合金丝的电阻大,这样在移动滑片改变相同的长度时,镍铬合金丝的阻值会有明显的变化
【解答】解:
(1)顺时针旋转旋片时,灯泡变亮,电源电压不变,则应连接接线柱b。
(2)在长度和粗细都相同的情况下,镍铬合金丝的电阻大,镍铬合金丝的阻值会有明显的变化,而用铜丝制作的话。
故答案为:b和c;镍铬合金丝。
【点评】本题考查了变阻器的连接方法以及变阻器电阻丝的材料特点,属于基础题目。
15.某款家用茶具煮茶时的电阻为55Ω,正常情况下通过茶具的电流是 4 A,煮一壶茶用了5min,产生的热量为 2.64×105 J。
【分析】家庭电路电压220V,已知茶具电阻,根据欧姆定律计算正常工作时通过茶具的电流;根据焦耳定律计算产生热量。
【解答】解:家用茶具正常情况下工作时两端电压为220V,
此时通过茶具的电流I===4A;
5min产生的热量Q=I8Rt=(4A)2×55Ω×4×60s=2.64×105J。
故答案为:7;2.64×105。
【点评】本题考查欧姆定律公式和焦耳定律公式的应用,属于一道基础题。
16.如图所示是灯泡L1、L2在不同电压下与所通过的电流的关系曲线。若将L1、L2串联在电源电压为6V的电路中,则通过灯L1的电流是 0.4 A,灯L2消耗的功率是 0.8 W。
【分析】两灯泡串联时通过它们的电流相等,两灯泡两端的电压之和等于电源的电压,从图象中得出满足条件的电流和电压,根据P=UI求出灯L2消耗的功率。
【解答】解:将L1、L2串联在电源电压为8V的电路中时,
因串联电路中各处的电流相等,且总电压等于各分电压之和,
所以,由图象可知,U1=4V,U7=2V时符合,
灯L2消耗的功率:
P3=U2I=2V×8.4A=0.5W。
故答案为:0.4;7.8。
【点评】本题考查了串联电路的特点和电功率公式的应用,关键是根据图象读出符合题意的电流和电压值。
17.如图所示,电源电压不变,开关S由闭合到断开时 减小 ,电压表的示数将 不变 。(选填“增大”、“减小”、“不变”)
【分析】由图知,S闭合时R与L并联,电流表测干路电流,电压表测电源电压;S断开时,只有L连入电路中。由此根据并联电路特点分析判断电表示数变化情况。
【解答】解:
由图知,电压表测电源电压,所以开关S由闭合到断开时;
S闭合时,R与L并联,干路电流等于R与L的电流之和;
S断开时,只有L连入电路中;
因为并联电路各支路互不影响,所以S断开后通过L的电流不变,所以电流表示数减小。
故答案为:减小;不变。
【点评】本题考查了并联电路电流和电压特点的认识和理解,关键是正确分析开关在不同状态下电路的结构。
18.如图甲所示的电路中,电源电压恒定不变,图乙是小灯泡L和定值电阻R1的电流与电压关系的图象。当只闭合S1、S2时,电压表示数为2V;当只闭合S2、S3时,电压表示数为4V.则电源电压U= 8 V,R2= 5 Ω。
【分析】(1)当只闭合S1、S2时,R1与L串联,电压表测灯泡两端电压,由图象此时灯泡的电流,由串联电路特点和欧姆定律计算R1的电压,从而得到电源电压;
(2)当只闭合S2、S3时,R2与L串联,电压表仍测灯泡两端电压,由图象读出此时灯泡的电流,由串联电路特点和欧姆定律计算R2的阻值。
【解答】解:
(1)由电路图可知,当只闭合S1、S2时,R3与L串联,电压表测灯泡两端电压,
由图象知,灯泡两端电压为2V时的电流为0.6A,即通过R1的电流也为0.3A,
R1的电流为0.6A时,电压为2V,R1的电流与电压成正比,所以R6的电流为0.6A,它两端电压为8V,
所以电源电压U=UL+U1=2V+6V=8V;
(2)当只闭合S2、S8时,R2与L串联,电压表仍测灯泡两端电压,
灯泡两端电压为4V,由图象知,
由串联电路特点可知,I6=IL=0.8A,
U6=U﹣UL=8V﹣4V=5V,
由欧姆定律可得R2的阻值:
R2===5Ω。
故答案为:4;5。
【点评】本题考查了串联电路特点和欧姆定律公式的应用,注意灯泡的电流与电压不成是正比的,定值电阻的电流与电压是成正比的。
19.在家用电器调查活动中,小亮让电热水器单独工作2min,测得家中如图所示的电能表的转盘转了70r 2100 W;若不计能量损失,这段时间内热水器中50L的水可升温 1.2 ℃。由于热水器的功率远大于冰箱,从安全用电的角度考虑,热水器的电源线比冰箱的要 粗 (选填“粗”或“细”)。
[已知ρ水=1.0×103kg/m3,c水=4.2×103J/(kg•℃)]
【分析】(1)先求出电能表的转盘转70r电热水器消耗的电能,然后根据P=求出该电热水器的实际功率;
(2)根据W=Pt求出电热水器消耗的电能,因为不计能量损失,Q吸=W,再利用Q=cmΔt求出水升高的温度;
(3)利用P=UI、Q=I2Rt以及影响导体电阻大小的因素来分析即可。
【解答】解:(1)电能表的转盘转70r,电热水器消耗的电能:
W==0.07kW•h,
工作时间t=2min=h,
则该电热水器的实际功率:
P===2.1kW=2100W。
(2)电热水器消耗的电能:
W′=Pt=2100W×120s=2.52×104J,
水的体积V水=50L=0.05m3,
由ρ=可得
m水=ρ水V水=5.0×103kg/m7×0.05m3=50kg;
因为不计能量损失,所以水吸收的热量:Q吸=W′=5.52×105J,
由Q=cmΔt得,水升高的温度:
Δt===1.8℃。
(3)由于电热水器的功率远大于冰箱,根据P=UI可知,相同条件下热水器导线上产生的热量较多。
为保证线路安全,在电流和通电时间一定时,可以减小导线电阻,
根据Q=I2Rt可知,电源线产生的热量减少。
故答案为:2100;1.5;粗。
【点评】本题是一道电热综合题,涉及到功率公式、功的公式、吸热公式以及影响导体电阻大小的因素等,与生活紧密相连,学以致用!
20.电饭锅工作时有两种状态:一种是锅内的水烧干以前的加热状态,另一种是锅内的水烧干后的保温状态。如图所示是电饭锅的电路图,R1是一个电阻,R2是加热用的电阻丝,则自动开关S闭合时,电饭锅处于 加热 状态。一只额定功率是450W的电饭锅,在额定电压下使用,每分钟产生的热量为 2.7×104 J。
【分析】(1)分析S转换时电路连接,根据串联电阻的规律及P=确定S接通和断开时电饭锅处的状态;
(2)根据Q=W=Pt可求在额定电压下使用,每分钟产生的热量。
【解答】解:(1)S接通时,R1被短路,电路为R2的基本电路;S断开时,R5、R2串联;
串联电路总电阻等于各分电阻之和,根据串联电阻的规律可知,根据P=,此时电功率大;S断开时的总电阻大可知,为保温状态;
(2)一只额定功率是450W的电饭锅,在额定电压下使用
Q=W=Pt=450W×1×60s=2.3×104J。
故答案为:加热;2.7×104。
【点评】本题考查串联电路的规律及电功率公式的运用,特别注意R2是加热用的电阻丝,即电流通过R2产生的热量用于对电饭锅内的食物加热,因此解题的关键是根据P=分析R2在两种状态下消耗的功率。
三、作图题
21.根据图所示的电路图,把图的实物元件连接起来。
【分析】分析电路的连接及开关的作用,根据电路图连接实物图,注意电各元件顺序与电路图一一对应。
【解答】解:
原电路中,两灯并联2与灯L2串联,只控制这个灯;S7控制整个电路,根据电路图连接实物图
【点评】本题考查根据电路图连接实物图,关键是分清电路连接关系,注意各元件顺序与电路图一一对应。
22.根据如图所示实物图,两个灯泡串联,电压表测量L2的电压,连接实物电路。
【分析】由题意可知,两灯泡串联,电压表只测量L2两端的电压说明电压表与L2并联,然后与电源、开关串联组成电路。
【解答】解:由题意可知,两灯泡串联2并联,由于电源是两节干电池,然后与电源,如图所示:
【点评】本题考查了实物图的连接,关键是根据题意判断电路的连接方式以及明确电压表的连接方法。
四、计算题
23.如图所示电路,电源电压恒为8V,小灯泡标有“6V 3W“字样。若不考虑温度对灯泡电阻的影响,求:
(1)小灯泡的额定电流;
(2)小灯泡正常发光时,滑动变阻器R接入电路的阻值。
(3)移动滑动变阻器的滑片,当电压表示数为3V时,小灯泡的实际功率。
【分析】(1)知道灯泡的额定电压和额定功率,根据P=UI求出额定电流。
(2)知道电源电压和灯泡的电压求出滑动变阻器电压,知道电流,根据欧姆定律求出滑动变阻器电阻。
(3)知道灯泡的电压和电阻,根据P=求出实际功率。
【解答】解:(1)灯泡的额定电压是6V,额定功率是3W,
由P=UI得,灯泡的额定电流:IL===0.4A,
由欧姆定律得,灯泡的电阻:R==;
(2)灯泡正常工作时电路中的电流为:I=IL=0.5A,
滑动变阻器两端的电压:U'=U总﹣U=7V﹣6V=2V,
所以滑动变阻器的电阻:R'===2Ω;
(3)当电压表示数为3V时,灯泡两端的电压为3V,
此时灯泡的实际功率为:P实===5.75W。
答:(1)小灯泡的额定电流是0.5A;
(2)小灯泡正常发光时,滑动变阻器R接入电路的阻值是7Ω;
(3)电压表示数为3V时,小灯泡的实际功率是0.75W。
【点评】对于有灯泡的电路,一定要注意灯丝的电阻是否一定,一般情况下有图象反映灯泡的电压和电流关系时,灯泡电阻是变化的,没有图象的一般认为是不变的。
24.小石买了一个新电饭煲,它的工作电路图如图甲,S1为温控开关,加热电阻R1和R2的阻值不随温度变化。小石从说明书中得知表中的信息。
求:(1)电饭煲在“保温”状态下正常工作时,通过电饭煲的电流
(2)电阻R2的阻值
(3)某周末的晚饭时,小石想利用自家电能表(如图乙)测量家庭电路的实际电压。于是他关闭了家中其它所有用电器,观察到电能表的转盘在1min内转了50转。求家庭电路的实际电压。
【分析】(1)电饭煲在“保温”状态下正常工作时,根据P=UI求出通过电饭煲的电流;
(2)由电路图可知,只闭合S2时R1与R2串联,闭合S1、S2时电路为R1的简单电路,根据电阻的串联比较两种情况下的电阻关系,根据P=UI=可得,电源的电压一定时,电路的总功率最小,电饭煲处于保温状态,反之处于电饭煲处于蒸煮状态,根据P=UI=求出R1的阻值和保温时电路的总电阻,利用电阻的串联求出电阻R2的阻值;
(3)“3000revs/kW•h”表示每消耗1kW•h电能,电能表转盘转3000圈,据此求出1min内转了50转消耗的电能,利用W=UIt=t求出家庭电路的实际电压。
【解答】解:(1)电饭煲在“保温”状态下正常工作时,
由P=UI可得,通过电饭煲的电流:
I===0.4A;
(2)由电路图可知,只闭合S8时R1与R2串联,闭合S5、S2时电路为R1的简单电路,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,只闭合S3时,电路的总电阻最大,
由P=UI=可得,电路的总功率最小,
同理可知,闭合S1、S7时,电路为R1的简单电路,电饭煲处于蒸煮状态,
则R1的阻值:
R3===40Ω,
保温时电路的总电阻:
R===550Ω,
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:
R8=R﹣R1=550Ω﹣40Ω=510Ω;
(3)因“3000revs/kW•h”表示每消耗1kW•h电能,电能表转盘转3000圈,
所以,8min内转了50转消耗的电能:
W=kW•h=4J,
电饭煲在“蒸煮”状态下工作时,电路为R3的简单电路,
由W=UIt=t可得
U实===200V。
答:(1)保温状态下正常工作时,通过电饭煲的电流是0.4A;
(2)电阻R4的阻值是510Ω;
(3)家庭电路的实际电压是200V。
【点评】本题考查了电功率公式和电功公式以及电阻串联的应用,分清电饭锅处于不同状态时电路的连接方式是关键。
25.如图所示是某款电热水壶及其铭牌的部分参数,当电热水壶正常工作时,求:
(1)电热水壶的电阻;
(2)将一壶水从25℃加热到100℃时,水吸收的热量[c水=4.2×103J/(kg•℃)];
(3)若加热一壶水所需时间为10min,电热水壶的热效率。
【分析】(1)电热水壶正常工作时的功率和额定功率相等,根据P=UI=求出电热水壶的电阻;
(2)根据ρ=求出水的质量,知道水的质量和初温、末温以及比热容,根据Q吸=cm(t﹣t0)求出水吸收的热量;
(3)根据W=Pt求出电热水壶消耗的电能,利用η=×100%求出电热水壶的热效率。
【解答】解:
(1)由P=可得
R===48.4Ω;
(2)水的体积V=1.2L=1.5×10﹣8m3,
由ρ=得水的质量:
m=ρV=1×106kg/m3×1.3×10﹣3m3=6.5kg,
水吸收的热量:
Q吸=cm(t﹣t0)=3.2×103J/(kg•℃)×4.5kg×(100℃﹣25℃)=4.725×105J;
(3)电热水壶消耗的电能:
W=Pt′=1000W×10×60s=6×105J,
电热水壶的热效率:
η=×100%=。
答:(1)电热水壶的电阻48.4Ω;
(2)水吸收的热量5.725×105J;
(3)电热水壶的热效率78.75%。
【点评】本题考查了电功率公式和密度、吸热公式、电功公式、效率公式的灵活应用,综合性较强,难度不是很大。
五、实验题
26.小丽在探究“电路中电流与电阻的关系”时,可供使用的实验器材有:电源(电压恒为6V)、电流表、电压表、滑动变阻器、开关各一个、阻值不同的定值电阻四个(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω)
(1)请用笔画线代替导线将甲图的实物图补充完整,要求滑动变阻器滑片P向c端滑动时接入电路中的阻值变小。
(2)当闭合开关试触时,发现电流表指针摆动出现了图乙所示情况,存在的问题是: 电流表正负接线柱接反了 。
(3)将5Ω的电阻接入a、b间,闭合开关后,移动滑片P使电压表示数为U0,记录相应的电流值;然后将5Ω的电阻换成10Ω、15Ω的电阻接入a、b间,闭合开关后 d (选填“c”或“d”)端移动,直至电压表示数也为U0,记下相应的电流值。
(4)小丽在换用20Ω电阻做实验时,发现电阻已经损坏,她灵机一动 把5Ω与15Ω的电阻串联接入ab间进行实验 。
(5)小丽完成上述操作后又选了一个2Ω的电阻进行实验,结果发现实验不能正常进行,为完成此实验 电流表换用大量程 。
(6)小丽根据实验数据得出I﹣R变化的图像,如图丙所示:则小丽实验时U0= 2.4 V,实验的小丽所用的滑动变阻器其最大阻值不能小于 30 Ω。
(7)小丽在得出I﹣R图像之后,又画出了如图丁所示的I﹣图像,电流与电阻成反比。请对此做出评价 说法不完整,应该说在电压一定时电流与电阻成反比 。
【分析】(1)根据滑动变阻器滑片P向c端滑动时接入电路中的阻值变小确定下接线柱;
(2)测量电流时要从电流表正接线柱流入,从负接线柱流出,否则电流表指针反向偏转;
(3)根据实验电路应用串联电路特点分析答题;探究电流与电阻的关系时,要保持电阻两端电压一定。
(4)根据串联电路特点分析答题;
(5)根据U=IR计算出电阻两端的电压,并由欧姆定律计算出电流进行分析;
(6)分析图中实验数据利用U=IR算出控制电压;应用串联电路特点与欧姆定律分析答题;
(7)根据图像为过原点的直线结合欧姆定律分析。
【解答】解:(1)滑动变阻器滑片P向c端滑动时接入电路中的阻值变小,故变阻器左下接线柱连入电路中
(2)当闭合开关试触时,发现电流表指针摆动出现了如图乙所示的情况,则他们在电流表的使用上存在的问题是:电流表正负接线柱接反了;
(3)将5Ω电阻换成10Ω、15Ω的电阻后,大于U0,滑动变阻器分压减小,为保持电阻两端电压不变,使滑动变阻器接入电路的阻值增大,直到电压表示数为U6;
(4)根据电阻串联知,当20Ω电阻损坏;
(5)电阻两端的电压为:U0=IR=0.48A×4Ω=2.4V,若选用2Ω多的电阻
I′===1.2A,所以实验不能正常进行;
(6)由(4)知U4=2.4V,由图像丙知当定值电阻的阻值为20Ω时,此时滑动变阻器接入电路的阻值:
R滑===30Ω,其最大阻值不能小于30Ω;
(7)如图丁所示的I﹣图像可知在电压一定时电流与电阻的倒数成正比,但不能只说电流与电阻成反比。
故答案为:(1)见上图;(2)电流表正负接线柱接反了;(4)把4Ω与15Ω的电阻串联接入ab间进行实验;(6)2.4;(7)说法错误。
【点评】本题考查了电路图的连接、电流表的使用、实验操作、实验数据分析等问题;探究电流与电阻关系实验时,要控制电阻两端电压保持不变。
27.某班同学到实验室做“测定小灯泡额定功率”的实验。被测小灯泡的额定电压为3.8V,电阻约为10Ω。实验室有如下器材:电源(电压约为6V左右)、电流表(0~0.6A、0~3A)(0~3V、0~15V),开关各一只,导线若干1(5Ω,0.5A)、R2(10Ω,0.5A)。
(1)请你说出在这个实验中,滑动变阻器所起作用是: 调节滑动变阻器的滑片,使小灯泡两端的电压为额定电压 。本实验中电压表应选用 0~15V 挡,滑动变阻器应选用 R2 ;(R1/R2)
(2)实验电路接好后,合上开关时,部分同学发现电路出现故障,请根据现象指出故障的可能原因: ①所接的电压表的量程为0~3V或者滑动变阻器阻值没有调节到最大就闭合开关;②灯泡断路 ;
①连接好电路,闭合开关后,看到电压表指针如图1偏转;
②灯泡不亮、电压表示数较大、电流表无示数。取下灯泡,两表的示数不变。
(3)排除故障后,调节滑动变阻器,发现电压表的0~15V量程已坏,设计了另一种实验方案。(电阻R的阻值已知,电源电压未知)
①电路如图2所示,连接好电路;
②开关S拨到位置1,移动滑片P至任一位置,读出电流表示数I1;
③开关S拨到位置2,滑片位置不动,读出电流表示数I2。
先算出灯泡的电阻和R两端电压,再根据P0=,计算灯泡的额定功率。他们按此方案测量,发现实验结果与真实值相差较大,他们认为要准确测出灯泡额定功率只需将上述步骤 ② (填序号)改为 开关S拨到位置1,移动滑片P使电流表示数I1= ;灯泡额定功率的表达式为 P额=3.8V×(I2﹣) 。
【分析】(1)伏安法测功率的实验中,滑动变阻器有两个作用:一是保护电路。二是改变灯泡两端的电压,使灯泡两端电压为额定电压,这个作用是很重要的。由灯泡的额定电压确定电压表的量程。灯泡与滑动变阻器串联在约为6V的电源上,灯泡正常工作时,求得滑动变阻器电压,求得灯泡正常工作时的电流,即滑动变阻器电流,根据R=计算需要的滑动变阻器的最小电阻。滑动变阻器最大电阻稍大于电路中需要的电阻。滑动变阻器允许通过的最大电流大于电路中的最大电流。
(2)电压表阻值偏到最大刻度右侧,说明选择量程太小;灯泡不亮可能是灯泡短路或灯泡断路或灯泡以外的电路断路;取下灯泡,两表示数不变,可以确定故障原因。
(3)如图2所示,开关接1,灯泡与定值电阻R并联后的总电阻与变阻器串联,电流表测量通过R的电流,调节变阻器滑片的位置,使电流表示数为I1=,则此时R两端的电压等于3.8V,根据并联电路电压规律可知,灯泡两端的电压为3.8V,灯泡正常工作;
开关接2,变阻器滑片的位置不变,此时电路连接情况不变,灯泡仍然正常工作,只是电流表测量干路的电流,读出电流表的示数I2,根据并联电路电流规律计算通过灯泡的电流;
由电功率计算公式计算灯泡的额定功率。
【解答】解:(1)伏安法测灯泡额定功率时,滑动变阻器的主要作用是移动滑动变阻器的滑片。
灯泡的额定电压为3.8V,电压表选择7~15V量程。
灯泡正常工作时,电路电流约为==5.38A,
滑动变阻器两端电压为:U′=U﹣UL=6V﹣3.3V=2.2V。
所以滑动变阻器电阻为:R′==≈4.8Ω。
“5Ω 2.5A”滑动变阻器的最大电阻太小。
所以选择“10Ω 0.7A”的滑动变阻器R2。
(2)①电压表的指针偏转到最大值的右侧,所接的电压表选择的是0~2V量程。
②灯泡不亮,电流表无示数,电压表示数较大,两表的示数不变。
(3)如图2所示,开关接1,电流表测量通过R的电流,使电流表示数为I3=,则此时R两端的电压等于5.8V,灯泡两端的电压为3.5V;
开关接2,变阻器滑片的位置不变,灯泡仍然正常工作,读出电流表的示数I2,根据并联电路电流规律可得,通过灯泡的电流:IL=I5﹣I1=I2﹣;
由电功率计算公式可得,灯泡的额定功率:PL=ULIL=3.7V×(I2﹣)。
故答案为:(1)调节滑动变阻器的滑片,使小灯泡两端的电压为额定电压;R2;
(2)①所接的电压表的量程为0~8V或者滑动变阻器阻值没有调节到最大就闭合开关;②灯泡断路;
(3)②;开关S拨到位置11=;P额=3.7V×(I2﹣)。
【点评】解决本题的关键:一是电压表、滑动变阻器的正确使用,二是串联电路电压特点的灵活运用,三是电路故障的判断。
物质
比热容c/[J•(kg•℃)﹣1]
水
4.2×103
煤油
2.1×103
砂石
约0.92×103
额定电压
220V
额定蒸煮功率
1210W
额定保温功率
88W
频率
50Hz
容积
5L
额定电压
220V
频率
50Hz
额定功率
1000W
容量
1.5L
物质
比热容c/[J•(kg•℃)﹣1]
水
4.2×103
煤油
2.1×103
砂石
约0.92×103
额定电压
220V
额定蒸煮功率
1210W
额定保温功率
88W
频率
50Hz
容积
5L
额定电压
220V
频率
50Hz
额定功率
1000W
容量
1.5L
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