河北省保定市爱和城学校2024-2025学年九年级上学期期中考试物理试卷(解析版)-A4
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这是一份河北省保定市爱和城学校2024-2025学年九年级上学期期中考试物理试卷(解析版)-A4,共22页。试卷主要包含了填空题,实验探究题,计算应用题等内容,欢迎下载使用。
一、选择题(本大题共20个小题,每小题2分,共40分。
1. 下列对相关现象的解释中,正确的说法是( )
A. 窗外风带来了窗外花坛里花朵的香味,说明分子在不停地运动
B. 夏天杨絮纷飞,说明分子在不停地运动
C. 用手捏面包,面包体积缩小了,说明分子间有间隙
D. 液体、气体很容易被分开,说明液体、气体分子间不存在引力
【答案】A
【解析】
【详解】A.窗外风带来了窗外花坛里花朵的香味,是扩散现象,说明分子在不停的做无规则运动,故A正确;
B.夏天杨絮纷飞,是物质在运动,不能说明分子运动,故B错误;
C.面包里面有气孔,用手捏时面包里的空气跑出来,所以面包的体积变小了,不能说明分子间有间隙,故C错误;
D.液体、气体很容易被分开,说明组成它们的分子间相互作用力较小,分子间同时存在引力和斥力,故D错误。
故选A。
2. 下列事件中,不属于用做功改变物体内能的是( )
A. 用气筒给自行车车胎打气,气筒壁会发热
B. 用手反复弯折铁丝,弯折处发热
C. 冬天屋内用暖气取暖,屋内温度升高
D. 冬天两手摩擦,手感到暖和
【答案】C
【解析】
【详解】A.用气筒给自行车车胎打气,气筒会发热,是压缩气体做功,使其内能增大、温度升高,通过做功改变物体的内能,故A不符合题意;
B.反复弯折铁丝,消耗机械能转化为内能,使铁丝的内能增加、温度升高,这是通过做功的方法使铁丝的内能增加的,故B不符合题意;
C.冬天房内用暖气取暖,屋内温度升高,是热量发生了转移,是通过热传递的方式改变物体内能,故C符合题意;
D.冬天两手摩擦手感到暖和,是克服摩擦做功,属做功改变物体的内能,故D不符合题意。
故选C。
3. 近年来,各地政府实施“退田还湖”的政策,推进水系治理,修复湖泊生态,已初步形成“七彩之光”的美丽景象。当炎炎烈日下,行走在湖水边时,会感觉凉快,这是因为水的( )
A. 内能大B. 热值大C. 温度低D. 比热容大
【答案】D
【解析】
【详解】因为水的比热容比较大,质量相同时,在吸收或放出相同的热量时,水的温度变化小。炎炎烈日下,水升高的温度小,所以行走在湖水边时,由于湖水温度低,会使周边环境温度降低,从而使人感觉凉快,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
4. 下列关于温度,热量和内能的说法中,正确的是( )
A. 温度高的物体内能一定大
B. 物体的温度越高,含有的热量就越多
C. 热量是热传递过程中传递能量的多少
D. 一杯水的温度升高,内能不一定增大
【答案】C
【解析】
【详解】A.因为内能的大小跟质量、温度、状态有关,所以温度高的物体内能不一定大,故A错误;
B.热量只可以说吸收热量或放出热量,不可以说含有热量,故B错误;
C.热量总从高温物体传递到低温物体,热量只存在于热传递或热交换过程中,故C正确;
D.内能与温度有关,一杯水若温度升高,它的内能一定增大,故D错误。
故选C。
5. 如图所示,对于图片中所描述的物理过程,下列分析中正确的是( )
A. 图甲,空气压缩引火仪内的空气被压缩时,空气的内能减少
B. 图乙,盒盖飞出时,盒内燃气的内能增大
C. 图丙,小孩从滑梯滑下,臀部发热,此过程中机械能转化为内能
D. 图丁,汽缸内的气体推动活塞向下运动时,机械能转化为内能
【答案】C
【解析】
【详解】A.空气压缩引火仪内的空气被压缩时,活塞对筒内空气做功,空气的温度升高,内能增加,故A错误;
B.盒盖飞出时,盒内燃气对盒盖做功,燃气的内能转化为盒盖的机械能,燃气的内能减少,故B错误;
C.小孩从滑梯滑下时,克服摩擦力做功,机械能转化为内能,所以小孩臀部发热,内能增大,故C正确;
D.两气门关闭,活塞下行,火花塞有火花,是做功冲程, 将内能转化机械能,故D错误。
故选C。
6. 如图是四冲程汽油机一个工作循环的四个冲程,下列是按吸气、压缩、做功和排气冲程的顺序排列的是( )
A. 丙、乙、丁、甲B. 乙、丙、甲、丁
C. 丁、丙、乙、甲D. 甲、乙、丙、丁
【答案】A
【解析】
【详解】甲图中,进气门关闭,排气门开启,活塞上行,气体流出汽缸,是排气冲程;乙图中,两气门都关闭,活塞上行,汽缸容积变小,是压缩冲程;丙图中,进气门开启,排气门关闭,活塞下行,气体流入汽缸,是吸气冲程;丁图中,两气门都关闭,活塞下行,汽缸容积变大,是做功冲程;因此正确的顺序是丙乙丁甲。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
7. 用塑料梳子与衣服摩擦后,梳子上会带电,经检验梳子带的是正电荷。下列说法中正确的是( )
A. 梳子失去了一些原子核B. 衣服会失去一些电子
C. 梳子会失去一些电子D. 摩擦创造了电荷
【答案】C
【解析】
【详解】摩擦起电的实质是电子发生转移。用塑料梳子与衣服摩擦后,梳子上会带电,经检验梳子带的是正电荷,说明梳子失电子,衣服得电子带负电,故ABD错误,C正确。
故选C。
8. 如图所示,取两个相同的验电器A和B,使A带负电,B不带电,用带有绝缘手柄的金属棒把A和B连接起来。下列说法正确的是( )
A. 金属棒中瞬间电流的方向从A流向B,B金属箔的张角增大
B. B中负电荷通过金属棒流向A,B金属箔的张角减小
C. A中正电荷通过金属棒流向B,同时B中负电荷通过金属棒流向A
D. A中负电荷通过金属棒流向B,A金属箔的张角减小
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】用金属棒将带负电的验电器A和不带电的B相连,则A中的负电荷向B移动,A所带电量减小,金属箔张角减小,B所带电量增大,金属箔张角增大,由于电流方向规定为:正电荷的定向移动方向,那么这个过程中,电流方向是由B向A,故ABC错误,D正确。
故选D。
9. 下列四个电路图中,各元件均完好,各开关都闭合后,只有一个灯泡发光的电路为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】AB.各开关都闭合后,两个电灯并联,两灯都亮,故AB不符合题意;
C.各开关都闭合后,灯泡L2被导线短路,灯泡L1发光,故C符合题意;
D.当开关闭合时,两个灯泡串联,两灯都能亮,故D不符合题意。
故选C。
10. 用电器正常工作时电流约为0.2 A的是( )
A. 电子表B. 电饭煲
C. 台灯D. 空调
【答案】C
【解析】
【详解】A. 电子表的电流约几微安,故A不符合题意;B. 电饭煲正常工作的电流约5A左右,故B不符合题意;C. 台灯正常工作的电流约0.2A,故C符合题意;D. 空调正常工作的电流约5A左右,故D不符合题意.故选C.
11. 如图甲所示的电路,电源电压保持不变。闭合开关S,两灯均发光,此时两电流表指针的偏转均如图乙所示。下列说法错误的是( )
A. 灯L1、L2并联
B. 通过灯L1的电流为1.8A
C. 通过灯L2的电流为1.44A
D. 若灯L2的灯丝烧断,则电流表A1的示数不变,A2的示数变小
【答案】B
【解析】
【详解】A.如图,两个灯泡并列连接,所以灯L1、L2并联,故A正确,不符合题意;
BC.如图,电流表A1与L1串联,测L1的电流,电流表A2测干路电流,两电流表指针的偏转均如图乙所示,则A1用的是小量程,A2用的是大量程,可知A1的示数为0.36A,A2的示数为1.8A,故通过L1的电流为0.36A,由并联电路中电流的规律知,通过L2的电流为
I 2=I-I 1=1.8A-0.36A=1.44A
故B错误,符合题意;C正确,不符合题意;
D.由于两灯泡并联,而并联电路互不影响,所以若灯L2的灯丝烧断,L2支路的电流变为0,而电流表A1的示数不变,由并联电路中电流的规律知,A2的示数变小,故D正确,不符合题意。
故选B。
12. 下列说法最符合实际的是( )
A. 人体的安全电压为220V
B. 一节新干电池电压约1.5V
C. 手机工作电流约20A
D. 在中国大陆家庭电路中的电压为380V
【答案】B
【解析】
【详解】AD.人体的安全电压为不超过36V,世界各国生活用电电压不完全相同,在中国大陆家庭电路中的电压为220V,故AD不符合题意;
B.家用小家电常用干电池作为电源,一节新干电池电压约1.5V,故B符合题意;
C.手机工作电流很小,约为20mA,远小于20A,故C不符合题意。
故选B。
13. 下列每组物体在通常情况下都是绝缘体的是( )
A. 硬币、陶瓷罐B. 铅笔芯、刻度尺C. 玻璃棒,橡胶棒D. 人体、大地
【答案】C
【解析】
【详解】A.陶瓷不容易导电,是绝缘体,硬币是由金属制作的,是导体,故A错误;
B.铅笔芯是导体;刻度尺是用橡胶制作的,不容易导电,是绝缘体,故B错误;
C.玻璃棒和橡胶棒不容易导电,是绝缘体,故C正确;
D.人体和大地容易导电,导体,故D错误。
故选C。
14. 下列关于电阻的说法正确的是( )
A. 导体没有被连入电路时便没有电阻
B. 导体的电阻与通过的电流有关,电流越大,电阻越小,电流越小,电阻越大
C. 加在导体两端的电压越大,电阻就越大
D. 电阻是导体对电流的阻碍作用,导体的电阻由导体本身的性质决定
【答案】D
【解析】
【详解】电阻是导体对电流的阻碍作用,电阻是导体本身的一种性质,其大小由导体材料、长度、横截面积决定,与导体的电压、电流无关。
故选D。
15. 根据欧姆定律公式可以导出,关于这个公式正确的说法是( )
A. 导体电阻的大小与导体两端电压成正比
B. 导体电阻的大小与它的电流成反比
C. 导体电阻的大小与导体两端电压和通过导体的电流无关
D. 当导体两端电压为零时,导体的电阻也为零
【答案】C
【解析】
【详解】电阻是导体本身所具有的性质,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,当电压为0时,电阻大小不变,故C正确,ABD错误。
故选C。
16. 如图所示的电路中虚线框中是一个电阻箱,最下排为电阻丝, 中间排为接线柱和插孔,上排 A、B、C、D 为铜塞,开始时,铜塞都没有插入插孔,电源电压保持不变,下列说法正确的是( )
A. 要使电流表示数最大,需将铜塞全部插入插孔
B. 要使电流表示数减小,应插入铜塞
C. 闭合开关,电阻箱接入电路中的电阻为零
D. 闭合开关,电流表示数最大
【答案】A
【解析】
【详解】当铜塞插入插孔时就将对应的电阻丝短路;
A.当铜塞全部插入插孔时,电阻箱接入电路的电阻为零,此时电路中的电流最大,故A正确;
B.要使电流表示数减小,应该使电阻箱接入电路的阻值增大,因此应拔出铜塞,故B错误;
CD.此时闭合开关时,电阻箱接入电路中的电阻最大,电流表示数最小,故CD错误。
故选A。
17. 如图所示,L1、L2串联在电路中,A、B、C为电路中位置不同的三点,当开关S闭合时,通过A、B、C三点的电流关系是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】由电路图可知:L1、L2串联在电路中,A、B、C是串联电路中位置不同的三点,由于串联电路电流处处相等,则IA=IB=IC;故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
18. 如图甲所示的电路中,闭合开关S后,V1、V2指针偏转情况如图乙所示,则小灯泡L1、L2两端电压U1、U2分别为( )
A. U1=1.2V,U2=2.4VB. U1=6V,U2=2.4V
C. U1=2.4V, U2=3.6VD. U1=12V, U2=6V
【答案】C
【解析】
【详解】从电路图可知,灯泡L1和L2串联,电压表V1测的是电源两端的电压,电压表V2测的是L1两端的电压,因此电压表V1选择的是大量程,电压表V2选择的是小量程;选择小量程时,分度值为0.1V,故示数为2.4V,即L1的两端电压为U1=2.4V;选择大量程时,分度值为0.5V,故示数为6.0V,即电源电压为6.0V;根据串联电路的电压规律可得,L2的两端电压为
U 2=6.0V-2.4V=3.6V
故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
19. 如图所示,闭合开关,当滑片向b端移动时,电流表、电压表示数将( )
A. 电流表示数变大,电压表示数变大
B. 电流表示数变小,电压表示数变小
C. 电流表示数不变,电压表示数变大
D. 电流表示数变大,电压表示数变小
【答案】A
【解析】
【详解】电路中滑动变阻器R1和电阻R2串联,电流表测电路电流,电压表测R2两端的电压,将滑动变阻器的滑片P向b端移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变小,电路的总电阻变小,根据可知,电路中的电流变大,即电流表的示数变大;根据U=IR可知,R2两端的电压变大,即电压表示数变大。故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
20. 如图所示电路图,改变各开关连接情况时,下列分析正确的是( )
A. 当闭合,断开时,电压表V与示数相等
B. 当闭合,断开时,电流表A的示数大于的示数
C. 当断开,闭合时,电流表A的示数与的示数相等
D. 当断开,闭合时,电压表V与示数相等
【答案】D
【解析】
【详解】AB.当闭合,断开时,电阻R1和R2串联,电流表A和串联在电路中,测电路的电流,电压表V测电源电压,电压表V1测电阻R1的电压,根据串联电路电流处处相等可知,电流表A的示数与的示数相等,根据串联电压规律,电源电压等于各用电器两端电压之和,电压表V与示数不相等,故AB错误;
CD.当断开,闭合时,电阻R1和R2并联,电流表A测干路电流,电流表测通过R2的电流,电压表V和测电源电压,根据并联电路电流规律可知,干路电流等于各支路电流之和,电流表A的示数与的示数不相等,电压表V与测电源电压,示数相等,故C错误,D正确。
故选D。
二、填空题(本大题每空1分,共22分)
21. 如图所示,实验中当塞子跳起时此过程中通过________方式改变内能,瓶内气体的内能________(选填“增加”、“减少”“不变”)。
【答案】 ①. 做功 ②. 减少
【解析】
【详解】[1][2]通过塞子上方的开口向瓶里打气,瓶内气体把瓶塞冲出,对瓶塞做了功,瓶内气体的内能转化为瓶塞的机械能,内能减少,这是通过做功方式改变物体内能。
22. 楼房中的“暖气”用水作为介质,利用了水的比热容大这一特性。某同学家暖气管道中500kg的水温度降低,放出的热量为________J。
【答案】
【解析】
【详解】水放出的热量为
23. 如图所示的是内燃机某一冲程的示意图,其中喷油嘴正在喷油。该内燃机在吸气冲程吸入的物质是_____(选填“空气”“汽油”“柴油”或“空气和燃料的混合物”)。
【答案】空气
【解析】
【详解】由题知,内燃机的顶端有喷油嘴,此内燃机是柴油机,在柴油机的吸气冲程中吸入的是空气。
24. 如图1所示,用绝缘线分别悬吊甲、乙两轻小物体,用与丝绸摩擦而带正电的玻璃棒丙分别靠近甲、乙,现象如图2所示,则甲________带电;甲和乙靠近时________,(后两空均选填“一定”或“不一定”)会相互吸引。
【答案】 ①. 不一定 ②. 一定
【解析】
【详解】[1]与丝绸摩擦后的玻璃棒丙因为失去电子而带正电。图2中甲丙相互吸引,丙带正电,则甲可能带负电,因为异种电荷相互吸引,也可能不带电,因为丙是带电体能吸引轻小物体,所以甲不一定带电。
[2]图2中乙丙相互排斥,因为同种电荷相互排斥,所以乙带正电,将甲乙靠近,则一定会相互吸引,因为甲可能带负电,与乙为异种电荷相互吸引;也可能不带电,与乙相互靠近也能被乙吸引,因为乙带电体能吸引轻小物体。
25. 在如图所示的电路中当开关闭合,断开时,灯是_______联;当断开,闭合时,灯________(选填“”“”或“和”)亮。开关________不能同时闭合,否则会造成电源短路,损坏电源。
【答案】 ①. 并 ②. L1 ③. S1、 S2
【解析】
【详解】[1]开关S2、S3闭合,S1断开时,电流分别经过灯L1、L2,两灯并联。
[2]当S2断开,S1、S3闭合时,电路为灯泡L1的简单电路,L2被短路,此时灯泡L1亮。
[3]开关S1、 S2同时闭合,电路中没有用电器工作,电流之间从电源正极流向电源负极。
26. 现在混合动力汽车成为比较常见的交通工具。如图所示为国产油电混合动力汽车。给汽车蓄电池充电时,蓄电池相当于________(填“用电器”或“电源”);汽车各转向灯间是________联的。
【答案】 ①. 用电器 ②. 并
【解析】
【详解】[1]给汽车蓄电池充电时,蓄电池消耗了电能,所以蓄电池相当于用电器。
[2]汽车各转向灯能独立工作,因此转向灯间是并联的。
27. 如图甲所示是利用“伏安法”测小灯泡电阻的实验电路图,图乙是根据实验数据画出的通过小灯泡的电流I与它两端的电压U之间的关系图像。通过图像可以得出,当小灯泡两端的电压为4V时,,灯丝的电阻为__________Ω。当小灯泡两端的电压增大时,灯丝的电阻也变大,其原因是__________。
【答案】 ①. 20 ②. 灯丝的电阻随温度的升高而变大
【解析】
【详解】[1]由图像可知,小灯泡两端的电压为4V时,电流为0.2A,根据欧姆定律可得,此时灯丝的电阻
[2]当小灯泡两端的电压增大时,灯泡发光变亮,灯泡的电功率变大,灯丝温度升高,灯丝的电阻随温度的升高而变大,故当小灯泡两端的电压增大时,灯丝的电阻也变大。
28. 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:乙是电位器的内部结构示意图,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,则需将_______(选填“a和b”“b和c”或“a和c”)接线柱接入电路,这是通过改变电阻丝连入电路中的长度来改变电阻的。
【答案】b和c
【解析】
【详解】灯泡亮度变亮时,说明电路中的电流变大,由可知,电源的电压一定时,电路的总电阻应变小,电位器接入电路中的电阻应变小,由图可知,将b和c接线柱接入电路后,顺时针旋转旋钮时,电阻丝连入电路中的长度变短,其阻值变小,电路中的电流变大,灯泡变亮。
29. 一段导体两端电压为6V时,导体中的电流为0.4A,若导体两端电压变为原来的2倍,则导体中的电流为______A;当它两端电压变为0时,导体的电阻为______Ω。
【答案】 ①. 0.8 ②. 15
【解析】
【详解】[1][2]导体的电阻为
电阻是导体本身的一种性质,与导体两端的电压和通过的电流无关,所以当该导体两端电压为原来的2倍,导体的电阻仍为不变,此时导体中的电流为
30. 电源电压6V保持不变,先将定值电阻R1和R2并联在图甲电路中,电流表示数为0.5A,通过R1的电流0.3A,则通过R2的电流为__________A;再将它们串联在图乙电路中,电压表示数为__________V。
【答案】 ①. 0.2 ②. 3.6
【解析】
【详解】[1]定值电阻R1和R2并联,电流表测量干路的电流,电流表的示数为0.5A,通过R1的电流0.3A,根据在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,则通过R2的电流为
I2=I-I1=0.5A-0.3A=0.2A
[2]根据欧姆定律可知
图乙知,两电阻串联在电路中,电压表测R2的电压,电源电压为6V,根据串联电阻的规律及欧姆定律可知电路的电流为
由欧姆定律可知电压表示数为
31. 如图所示,是发光二极管的示意图,它的主要材料是______(选填“导体”“半导体”或“绝缘体”)。当电流从较长的接线脚流入时,发光二极管中有电流通过,使其发光;如果电流从较短接线脚流入,电路处于断路状态,这说明发光二极管具有______导电性。
【答案】 ①. 半导体 ②. 单向
【解析】
【详解】[1][2]生活中,我们常用的各种二极管是由半导体材料制成的;在接入电路时,应使电流从较长的接线脚流入,从较短接线脚流出,否则电路处于开路,无法正常工作,这是因为发光二极管具有单向导电的特性。
32. 定值电阻R1和R2分别标有“10Ω 1.2A”和“15Ω 1A”的字样,现将它们串联起来接在某电源两端,为了不损坏电阻,电源电压最大为___________V;若将它们并联起来,在不损坏电阻的情况下,干路上的最大电流为___________A。
【答案】 ①. 25 ②. 2
【解析】
【详解】[1]定值电阻R1和R2分别标有“10Ω 1.2A”和“15Ω 1A”字样,即允许通过两电阻的最大电流分别为
,
因为串联电路中各处电流相等,所以两电阻串联时,电流处处相等,则电路允许的最大电流为
此时电路中的总电阻为
由欧姆定律得,电源电压最大值为
[2]由欧姆定律得,R1、R2两端各自允许加载的最大电压分别为
由于并联电路各支路两端的电压相等,所以两电阻并联时,电路两端的最大电压为
此时干路上的最大电流为
三、实验探究题(本大题共4个小题,每空1分,共26分)
33. 如图所示、小明用相同的酒精灯分别给质量和初温均相同的水和煤油加热,以探究水和煤油吸热能力的大小。[]
(1)要完成该实验,除了图甲、乙所示的器材外,还需要的测量工具有秒表和_________。
(2)为了便于比较,实验中用相同的酒精灯加热,目的是使水和煤油在相同的时间内吸收的热量相等。通过__________(选填“升高的温度”或“加热时间”)来反映吸收热量的多少,这种研究方法叫作__________。
(3)根据实验数据,小明作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图像,如图丙所示,由图像,可知煤油的比热容为_________。
(4)实验结束后,小明又找来了一些冰块,探究了冰熔化过程中温度随时间的变化规律。如图丁所示。他发现AB段与CD段倾斜程度不同,原因是________。
【答案】(1)天平 (2) ①. 加热时间 ②. 转换法
(3)
(4)水与冰的比热容不同
【解析】
【小问1详解】
要完成该实验,除了图甲、乙所示的器材外,还需要的测量工具有秒表和测量质量的天平。
【小问2详解】
[1][2]加热装置相同,加热时间相同时,液体吸收热量相同,加热时间不同,液体吸收热量不同,不同物质吸热的多少是通过加热时间来反映的,采用的是转换法。
【小问3详解】
由图丙得,质量相等的水与煤油升高相同温度时,水加热时间为煤油的2倍,则水吸收热量为煤油的2倍,由得
则
【小问4详解】
冰熔化前后,质量不变,AB段与CD段倾斜程度不同,表明冰与水升温快慢不同,即质量相同冰与水加热相同时间,吸收相同热量后,升高的温度不同,由得,冰与水的比热容不同。
34. 在“探究导体电阻大小与哪些因素有关”的实验中,某小组在实验时所用导体的相关物理量如下表。
(1)由图甲可知,该小组同学是通过观察________来判断电阻大小的,这种研究物理问题的方法叫_________;该实验用到的另外一种物理方法是________;
(2)要探究导体电阻大小与长度是否有关,应选用________两根导体,可得出结论:________;
(3)选用b和c两根导体,是为了探究导体电阻大小是否与_______有关;
(4)该小组同学用电源、灯泡、导线、开关和钨丝组成如图乙所示的电路,闭合开关,灯泡发光;再用酒精灯对钨丝加热,会发现灯泡亮度变暗,因此可知导体电阻还可能跟________有关。
【答案】(1) ①. 电流表示数 ②. 转换法 ③. 控制变量法
(2) ①. c、d ②. 材料和横截面积相同时,长度越长,电阻越大
(3)横截面积 (4)温度
【解析】
【小问1详解】
[1][2][3]由图甲可知,电路中串联一个电流表,是通过观察电流表的示数来比较电阻大小的,这种方法是转换法;影响电阻大小的因素有多个,实验中采用的是控制变量法。
【小问2详解】
[1][2]要研究导体的电阻与长度的关系,就要选取材料、横截面积都相同,而长度不同的两根导体作为实验器材,故选用c和d两根导体;比较c和d可知,c的长度小于d的长度,通过c的电流大,说明电阻小,故可以得出导体的横截面积和材料相同时,导体越长,电阻越大。
【小问3详解】
比较b和c两根导体知,材料和长度相同,横截面积不同,是为了探究导体电阻大小是否与横截面积有关。
【小问4详解】
用酒精灯对钨丝进行加热,钨丝的温度升高,会发现灯泡亮度变暗,这说明通过灯泡的电流变小,电路中的总电阻变大,所以钨丝的电阻变大,因此可知导体电阻还可能跟温度有关。
35. 在探究“电流与电阻的关系”实验中,实验器材有电压为6V的电源、电流表、电压表,滑动变阻器和开关各一个,定值电阻4个(5Ω、10Ω、20Ω、25Ω)和导线若干。
(1)请用笔画线代替导线,完成图甲的实物图的连接,使滑片P向左移动时,电流表的示数变大_________;
(2)实验前,滑动变阻器滑片应拨至________处;正确连接电路后,试触时发现电压表指针迅速偏向最右端,电流表示数为零,则电路中出现的故障可能是_________(选填“断路”或“短路”);
(3)排除故障后,先将5Ω定值电阻接入电路进行实验,在移动滑动变阻器滑片的过程中,眼睛应注意观察_________(选填“电流表”或“电压表”),使其示数为_________;
(4)此实验中滑动变阻器的作用是:_________;
(5)由图像可以得出结论:电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成_________;
(6)把4个定值电阻分别接入电路完成实验,所选滑动变阻器的最大阻值应不小于_________Ω。
【答案】(1) (2) ①. 阻值最大 ②. 断路
(3) ①. 电压表 ②. 2V
(4)见解析 (5)反比
(6)50
【解析】
【小问1详解】
根据滑片P向左移动时,电流表的示数变大可知,滑动变阻器电阻变小,应该把滑动变阻器左下接线柱接入电路,电路连接如下:
【小问2详解】
[1][2]为了电路安全,实验前,滑动变阻器的滑片应拨至阻值最大处;电流表示数为零,说明电路为断路,电压表指针迅速偏向最右端,说明可能是与电压表并联的用电器断路或电压表被串联在电路中,即可能是R0断路。
【小问3详解】
[1][2]为了控制电阻两端电压不变,在移动滑动变阻器滑片的过程中,眼睛应注意观察电压表;由图乙可知所控制的电压为
UV=I1R1=0.4A×5Ω=2V
【小问4详解】
探究电流和电阻的关系时,滑动变阻在实验中的作用可以保护电路,可以使定值电阻两端的电压保持不变。
【小问5详解】
由图象可知,电流和电阻的乘积为2V不变,可以得到电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
【小问6详解】
变阻器两端的电压为
U滑=U-UV=6V-2V=4V
变阻器两端的电压为电压表的示数的2倍,由串联分压可知变阻器的阻值是定值电阻的2倍,定值电阻为25Ω时,滑动变阻器的最大阻值应不小于
2×25Ω=50Ω
36. 在做“伏安法测电阻”的实验中,小明同学设计了如图甲所示的电路,请你完成下列问题。
(1)该实验的原理是________。
(2)电路故障排除后,闭合开关S,两电表的示数如图乙所示,则电流表的示数为_________A,电压表的示数为_______V,此时电阻R的阻值为________。
(3)小红同学除了记录上面第一次数据外,另外还记录了两组电压和电流的数据,测量三组数据如表所示(自己把第一次数据填入表格中);待测电阻的阻值为________Ω(保留一位小数)。
(4)小红测量三次实验数据的目的是:________。
【答案】(1)
(2) ①. 0.2 ②. 2 ③. 10Ω
(3)10.4 (4)多次测量求平均值,减小误差
【解析】
【小问1详解】
由欧姆定律的变形公式可知,伏安法测电阻实验原理是。
【小问2详解】
[1]由图乙得,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.2A。
[2]电压表的量程为0~3V,分度值为0.1V,示数为2V。
[3]根据欧姆定律可得,此时电阻R的阻值为
【小问3详解】
为了减小误差,求出各组实验的电阻值后,应求出三次实验的电阻的平均值,作为待测电阻的电阻值。根据欧姆定律可得,第2组实验电阻R的阻值为
根据欧姆定律可得,第3组实验电阻R的阻值为
待测电阻的阻值为
【小问4详解】
为了得到准确的测量结果,小红测量三次实验数据的目的是多次测量求平均值,减小误差。
四、计算应用题(本大题共2个小题;每题6分,共12分。解答时,要求有必要的文字说明、公式和计算步骤等,只写最后结果不得分)
37. 用天然气灶烧水,燃烧0.6m3的天然气,可使100L的水从20℃升高到60℃。已知ρ水=1.0×103kg/m3,水的比热容为c水=4.2×103J/(kg·℃),天然气的热值为q=7.0×107J/m3。求:
(1)0.6m3天然气完全燃烧放出的热量?
(2)水吸收的热量?
(3)燃气灶烧水的热效率?
【答案】(1)4.2×107J
(2)1.68×107J
(3)40%
【解析】
【小问1详解】
0.6m3天然气完全燃烧放出的热量
Q放=mq=0.6m3×7.0×107J/m3=4.2×107J
【小问2详解】
水的体积为
V水=100L=0.1m3
水的质量为
m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×0.1m3=100kg
水吸收的热量
Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×100kg×(60℃-20℃)=1.68×107J
【小问3详解】
燃气灶烧水的热效率
38. 如图所示电路,电源电压保持不变,R1=8Ω,R2=4Ω,当开关S1断开、S2闭合时,电流表示数为1.5A,求:
(1)开关S1、S2都断开时,求电流表的示数;
(2)开关S1、S2都闭合时,电流表示数为2A,求R3的阻值。
【答案】(1)1A (2)24Ω
【解析】
【小问1详解】
当开关S1断开、S2闭合时,电路为R1的简单电路,电流表示数为1.5A,由欧姆定律得,电源电压为
开关S1、S2都断开时,R1、R2串联,电流表测量电路电流,此时电流表的示数为
【小问2详解】
开关S1、S2都闭合时,R1、R3并联,电流表测量干路电流,示数为2A;由并联电路电流互不影响得,R1的电流为1.5A。R3的电流为
由欧姆定律得,R3的阻值
实验次数
电压U/V
电流I/A
电阻
1
2
2.5
0.24
3
3.0
0.28
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