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2020-2021学年陕西省西安市新城区九年级(上)期末物理试卷
展开这是一份2020-2021学年陕西省西安市新城区九年级(上)期末物理试卷,共25页。试卷主要包含了L2消耗的电功率之比为,闭合S1,记下电压表示数U;等内容,欢迎下载使用。
2020-2021学年陕西省西安市新城区九年级(上)期末物理试卷
1. 如图所示的四种用具在正常使用的过程中,属于费力杠杆的是( )
A. 扫帚 B. 扳手
C. 羊角锤 D. 核桃夹
2. 如图所示,这是四种家用电器各自消耗1度电可持续正常工作的时间柱状图,其中功率最大的电器是( )
A. 节能灯 B. 白炽灯 C. 电视机 D. 电风扇
3. 下列操作符合安全用电原则的是( )
A. 勤俭节约,电线只要能导电,即使破损了也应该继续使用
B. 用电器的三脚插头可改用两脚插头使用
C. 在高压线下雨中漫步,感受科技与自然的美妙融合
D. 发现有人触电时,应立即切断电源
4. 小明同学在学习过程中整理了如下学习笔记,其中正确的是( )
A. 验电器是根据异种电荷相互排斥的原理制成的
B. 物理学中把正电荷定向移动的方向规定为电流方向
C. 并联电路中的总电压等于各支路电路两端的电压之和
D. 两个小灯泡串联在电路中,发光越亮的灯泡通过的电流越大
5. 如图所示,将一个废旧日光灯的灯丝接入电路中,用酒精灯加热灯丝,观察到灯泡的亮度渐渐变暗,说明影响导体电阻大小的因素是( )
A. 材料 B. 长度 C. 横截面积 D. 温度
6. 如图所示,匀质杠杆可绕着O点转动,作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直的力F,将杠杆匀速缓慢地由与水平方向夹角为30∘的位置拉至水平位置(忽略摩擦阻力),在这个过程中,力F的大小将( )
A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 无法确定
7. 走廊里的电灯是由声、光控开关控制着,夜晚有声时才会亮,符合要求的是( )
A. B.
C. D.
8. 如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S后,滑动变阻器滑片P向右移动的过程中,电流表和电压表的示数变化情况是( )
A. 电流表A1示数变大,电压表示数变小
B. 电流表A2示数变大,电压表示数不变
C. 电流表A2示数变小,电压表示数不变
D. 电流表A1示数变小,电压表示数变大
9. 如图所示,这是某品牌小汽车,其发动机工作循环的一个冲程如图所示,下列说法正确的是( )
A. 汽车前后转向灯之间是串联的
B. 如图是汽车的做功冲程
C. 该冲程将机械能转化为内能
D. 汽车行驶过程中会吸引灰尘是由于汽车与空气摩擦创造了电荷
10. 如图1所示的电路,闭合开关S,两电流表的指针偏转分别如图2所示,则灯L1、L2消耗的电功率之比为( )
A. 1:4 B. 4:3 C. 1:3 D. 3:1
11. 如图所示,旗杆顶部安装着一个______ (选填“定”或“动”)滑轮,若五星红旗的总重为2N,不计摩擦,当五星红旗匀速上升时,旗手对绳的拉力的大小为______ N。
12. 如图所示,2020年11月24日,我国在文昌航天发射场,用“长征五号”遥五运载火箭成功发射“嫦娥五号”探测器,顺利将探测器送入预定轨道,在火箭加速升空的过程中,“嫦娥五号”探测器的动能______ ,机械能______ 。(前两空均选填“增大”、“减小”或“不变”)“长征五号”运载火箭是我国运载能力最大的系列火箭,采用低温液氧和液氢作燃料,实现了无毒无污染,且燃烧后放出的热量多,这说明液氢具有较大的______ 。
13. 如图所示,这是人们常用的一种电热暖手宝,用电热暖手宝可使手变暖,是利用______ 的方法增加了手的内能。为了使加热后的暖手宝放出更多的热量,暖手宝里充入适量的水,这是利用水的______ 大的特性。200g温度为90℃的热水温度降低60℃放出的热量是______ J。
14. 小明家有一个规格为“220V 1000W”的用电器,该用电器可能是______ (选填“台灯”、“电饭锅”或“电风扇”),该用电器工作时主要将电能转化为______ 能。如图所示,这是家庭部分电路,开关闭合后,灯不亮,用测电笔接触A、B、C三点,氖管均发光,接触D点时氖管不发光,则故障可能是______ (选填“火线断路”、“灯丝断路”或“CD断路”)。
15. 如图所示的电路中,电源电压保持不变,R1为发热电阻(阻值不随温度的变化面变化),滑动变阻器的规格为“20Ω1A”,开关S闭合后,滑片P移动到最左端时,电压表的示数为6V,电流表的示数为0.3A,则电源电压为______ V,发热电阻R1的阻值为______ Ω;滑片P移动到最右端时,发热电阻R1在1min内产生的热量是______ J。
16. 工人师傅借助如图所示的装置,在20s时间内将700N重的货物匀速提升了4m,已知他对绳子的拉力为500N,该过程中,动滑轮上升的速度为______ m/s,工人所做的有用功为______ J,装置的机械效率为______ ;工人对绳子拉力的功率为______ W。
17. 如图所示,请画出滑轮组最省力的绕法。
18. 小明同学为测定油箱内油量设计一个装置,要求当油箱中油量减少时,浮子就会带动滑杆使电压表的示数小,油箱中的油量消耗完毕后,电压表的示数为零。请你将装置电路连接完整。
19. 在“探究杠杆平衡条件”的实验中,将杠杆的中心悬挂在铁架台上,杠杆静止的位置如图所示,此时应将平衡螺母向______ (选填“左”或“右”)调节,使杠杆在水平位置平衡。
20. 这是探究电流通过导体产生的热量跟______ 的关系的实验装置,实验中通过观察左右两侧U形管液面的高度差来比较导体产生热量的多少,这运用物理的研究方法是______ (选填“控制变量法”或“转换法”)。
21. 如图所示,这是小明家的电能表示意图,某天,小明家中其他电器关闭,只让一个用电器单独工作1min,观察到电能表指示灯闪烁了30次,则该用电器的实际功率为______ W。
22. 探究“水和沙子的吸热能力”的实验装置如图所示。
(1)在安装实验装置时应先固定______ (选填“A”或“B”);
A.石棉网
B.温度计
(2)实验时,在两个相同的烧杯中分别装入质量、初温相同的水和沙子,用两个相同的酒精灯对其加热,实验数据记录如下:
质量m
温度升高10℃所需要的时间t1/s
温度升高20℃所需要的时间t2/s
温度升高30℃所需要的时间t3/s
沙子
30
64
89
124
水
30
96
163
220
(3)分析表中的实验数据可知:
①本次实验中通过观察水和沙子升高相同的温度______ 来比较水和沙子吸热能力的大小;
②水和沙子升高相同温度时,水吸收的热量______ (选填“大于”、“小于”或“等于”)沙子吸收的热量;
(4)实验中有些同学发现,刚开始加热时,水升温比沙子快然后恢复正常,你认为可能的原因是______ 。
A.沙子比热容小
B.水比热容大
C.沙子导热性能差,受热不均匀
D.水中的温度计碰到烧杯的底部
23. 在“探究电流与电阻关系”实验时,学习小组的同学选择的器材有:电压为3V的电源,电流表(0−0.6A),电压表(0−3V),开关,阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω和20Ω的定值电阻各一个,最大阻值为50Ω的滑动变阻器1个,导线若干,并设计如图所示的两个电路图。
(1)如图所示的实验电路中,正确的是图______ (选填“1”或“2”);
(2)若按另一个错误的电路图连接好电路后,闭合开关S后,电流表______ 示数,电压表______ 示数;(均填“有”或“无”)
(3)按正确电路图连接电路,闭合开关前,应把滑动变阻器的滑片P移到最______ (选填“左”或“右”)端;
(4)纠正错误后,依次更换定值电阻,重复进行实验,记录的实验数据表格如下,请补充表格中横线部分的内容;
电压U=______ V
实验次数
1
2
3
4
电阻R/Ω
20
15
10
5
电流I/A
0.12
0.16
0.24
0.48
(5)分析表格数据可得结论:______ 。
24. 在“测量小灯泡的额定功率”实验中,选用的实验器材有:两节新干电池,额定电压为2.5V的小灯泡(额定功率小于1W),电流表,电压表,滑动变阻器(规格为“20Ω1A”),开关,导线若干。
(1)请用笔画线代替导线将图甲中的实物电路连接完整。
(2)连接电路过程中开关必须______ 。
(3)实验中,移动滑动变阻器的滑片P,发现小灯泡不发光,电流表有示数且发生变化,电压表无示数,则电路故障可能是______ 。
A.小灯泡短路B.小灯泡断路C.电流表断路D.滑动变阻器短路
(4)排除故障后,正确操作使小灯泡正常发光,电流表示数如图乙所示,其示数为______ A,则该小灯泡的额定功率为______ W。
(5)实验时,小明组的电流表坏了,他找来一个已知阻值的定值电阻R0,设计了图丙中电路,测小灯泡的额定功率,连好电路后,操作步骤如下:
①断开开关S1,闭合开关S2,移动滑片P,使电压表示数等于灯泡的额定电压;
②______ ,断开开关S2,闭合开关S1,记下电压表示数U;
③小灯泡额定功率的表达式:______ (用、U、R0表示)。
25. 如图所示,这是某品牌电饭锅的简化电路原理图,有加热和保温两种工作状态。R1和R2为加热电阻且阻值保持不变,R1=44Ω。S为靠近加热盘的感温开关,1、2是开关连接的触点,加热盘温度达到103℃时,S自动切换到保温状态。某次煮饭时,仅将电饭锅接入220V电路,工作了10min,S自动切换到保温状态。保温时如图所示的电能表的转盘在1min内转过5转。
(1)开关S接触点______ (选填“1”或“2”)时,电饭锅处于保温状态;
(2)本次煮饭过程中,电饭锅消耗的电能是多少?______
(3)加热电阻R2的阻值是多少?______
(4)若用电高峰时,实际电压只有额定电压的80%,电饭锅加热状态的实际功率是多少?______
26. 小丽设计了一个防踩踏模拟报警装置,工作原理如图甲所示。ABO为一水平杠杆,O为支点,OA:OB=5:1,当水平踏板所受压力增大,电压表示数达到6V时,报警器R0开始发出报警信号。已知电路中电源电压为8V,R0的阻值恒为15Ω,压力传感器R固定放置,其阻值随所受压力F变化的关系如图乙所示,踏板、压杆和杠杆的质量均忽略不计。试问:
(1)由图乙可知,压力传感器R的阻值随压力F的增大而______;
(2)当踏板空载时,闭合开关,R的阻值为______Ω,电压表的示数为______V。
(3)当报警器开始报警时,踏板设定的最大压力值为______N。
(4)若电源电压略有降低,为保证报警器仍在踏板原设定的最大压力值时报警,则踏板触点B应向______(选填“左”或“右”)移动。
答案和解析
1.【答案】A
【解析】解:
A、扫帚在使用时,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆;
B、扳手在使用时,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆;
C、羊角锤在使用时,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆;
D、核桃夹在使用时,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆。
故选:A。
结合生活经验和图片,先判断杠杆在使用过程中,动力臂和阻力臂的大小关系,再判断它是属于哪种类型的杠杆。
判断杠杆类型的方法有三种:①比较动力和阻力的大小,当然动力小的是省力杠杆;②比较动力臂和阻力臂的长短,动力臂长的是省力杠杆。③比较动力和阻力移动的距离,动力移动距离大的是省力杠杆。
2.【答案】C
【解析】解:
由图可知,都消耗1度电时,电视机持续正常工作的时间最少,根据P=Wt可知,电视机的功率最大。
故选:C。
先看懂“消耗1度电可持续正常工作的时间柱状图”,然后根据P=Wt分析即可得出答案。
本题考查了电功率公式的简单应用,难度不大。
3.【答案】D
【解析】解:
A、电线的绝缘皮破损时应及时更换,否则容易发生触电事故,故A不符合安全用电原则;
B、用电器带有金属外壳或者经常有水,其金属外壳一定要通过三孔插座接地,以防用电器外壳带电,危及人身安全,所以不能将用电器三脚插头改成两脚插头使用,故B不符合安全用电原则;
C、普通的水是导体,雨中在高压线下漫步,可能会使人间接接触到高压线而造成触电事故,故C不符合安全用电原则;
D、当发现有人触电时,应该立即采取的措施是:迅速切断电源或用绝缘体挑开电线,让触电人脱离电源,故D符合安全用电原则。
故选:D。
(1)电线的绝缘皮破损时容易造成触电事故;
(2)大功率或带有金属外壳的用电器,必须使用三孔插座,以防外壳带电,危及人身安全;
(3)普通的水是导体;
(4)触电是人直接或间接地接触火线造成的,发现有人触电后,采取的措施不能让自己直接或间接再接触火线,以防止自己再触电。
本题考查了学生对安全用电知识的了解与掌握,平时学习时多了解、多积累,加强安全意识,不能违反。
4.【答案】B
【解析】解:A、验电器是根据同种电荷相互排斥的原理制成的,故A错误;
B、物理学中规定正电荷定向移动的方向为电流方向,与负电荷定向移动的方向相反,故B正确;
C、并联电路中的总电压与各支路两端电压相等,故C错误;
D、灯泡串联在电路中,根据串联电路的特点可知,电流是相同的,故D错误。
故选:B。
(1)验电器的制作原理是:同种电荷相互排斥;
(2)物理学中把正电荷定向移动的方向规定为电流的方向;
(3)并联电路的总电压等于各支路两端的电压;
(4)在串联电路中,各处的电流是相同的。
本题考查了验电器的原理和电流的方向、并联电路的电压特点,以及串联电路的电流特点,是一道综合题。
5.【答案】D
【解析】解:小灯的亮度逐渐变暗,电流表示数变小,说明加热时铁丝的电阻在增大,可得出结论:金属导体的电阻与温度有关,其电阻随温度升高而增大。
故选:D。
电阻大小与导体的长度、材料、横截面积和温度有关,一般情况下,温度越高,其阻值越大。
此题考查了导体的电阻与温度的关系,属于基础知识,要掌握。
6.【答案】A
【解析】解:在杠杆缓慢地由与水平方向夹角为30∘的位置拉至水平位置的过程中,因动力始终与杠杆垂直,所以动力臂L不变,阻力G的大小也不变,由图知阻力臂L′却逐渐增大;
由杠杆的平衡条件可得:F⋅L=G⋅L′,当L、G不变时,L′越大,那么F越大,所以,在这个过程中拉力F逐渐增大。
故选:A。
根据杠杆平衡条件来做出分析。
此题主要考查的是学生对杠杆平衡条件的理解和掌握,掌握力臂的变化是解决此题的关键。
7.【答案】A
【解析】解:根据题意可得,声控开关和光控开关串联后共同控制灯泡,即两个开关、灯泡都成串联在电路中,故A正确。
故选:A。
夜晚有声时才会亮,这表明只有声控开关、光控开关都闭合后灯泡才能发光。
本题的关键是根据灯泡的工作条件确定开关的连接方式,然后根据串、并联的特点得出符合题意的电路图。
8.【答案】C
【解析】解:由电路图可知,R1与R2并联,电压表V测电源电压,电流表A1测干路电流,电流表A2测R2支路的电流;
因电源电压保持不变,所以,滑片移动时,电压表V的示数不变;
因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,滑片移动时,通过R1的电流不变;
当滑动变阻器滑片P向右移动的过程中,接入电路中的电阻变大,由I=UR可知,该支路的电流变小,即电流表A2的示数变小,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以干路电流变小,即电流表A1的示数变小,故ABD错误,C正确。
故选:C。
由电路图可知,R1与R2并联,电压表V测电源电压,电流表A1测干路电流,电流表A2测R2支路的电流。根据电源的电压可知滑片移动时电压表的示数不变,根据滑片向右移动可知接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律可知通过R2电流的变化,根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知通过R1的电流不变,根据并联电路电流规律可知电流表A1示数的变化。
本题考查了电路的动态分析,涉及到并联电路的特点和欧姆定律的应用,要注意各量之间的关系,不要颠倒。
9.【答案】B
【解析】解:A、汽车的前后转向灯可以单独工作,所以它们是并联的;故A错误;
BC、图中两个气门都关闭,火花塞点火,活塞向下运动,所以该冲程是做功冲程,其能量转化是内能转化为机械能;故B正确,C错误;
D、摩擦起电的过程只是电荷发生了转移,并没创造(产生)电荷,故D错误。
故选:B。
(1)并联电路中电流有多条通路,各支路上的用电器工作时互不影响,支路开关只控制本条支路,干路上的开关可控制整个电路;
(2)由进气门和排气门的关闭和打开情况、活塞的上行和下行情况来判断是哪个冲程;
(3)做功冲程,其能量转化是内能转化为机械能;
(4)摩擦起电只是电荷发生了转移,并没创造(产生)电荷。
此题给出了生活中一个常见的场景,要我们用所学的物理知识进行解答,解答此类题的关键是首先找出是用哪一部分的知识来进行解答。
10.【答案】C
【解析】解:由电路图可知,两灯泡并联,电流表a测通过灯泡L1的电流,电流表b测干路电流。
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,电流表a的示数小于电流表b的示数,
由于电流表a的指针偏转角度大于b的指针偏转角度,
所以,a电流表的量程为0∼0.6A,分度值为0.02A,示数为0.3A;则I1=0.3A,
b电流表的量程为0∼3A,分度值为0.1A,示数为1.2A,则I=1.2A,
由并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知:
I2=I−I1=1.2A−0.3A=0.9A;
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,由P=UI可得,灯L1和L2的所消耗的电功率:
P1P2=UI1UI2=I1I2=0.3A0.9A=13。
故选:C。
由电路图可知,两灯泡并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测通过灯泡L2的电流。两电流表的指针偏转角度不同,根据两电流表示数之间的关系判断出电流表的量程,然后读出示数,根据并联电路的电流特点求出两灯泡的电流,根据并联电路的电压特点和P=UI求出两灯泡消耗的电功率之比。
本题考查了并联电路的特点和电功率公式的灵活应用,确定好电流表的量程是关键。
11.【答案】定 2
【解析】解:(1)在升旗时,旗杆顶端的滑轮轴固定不动,是定滑轮,使用该滑轮的优点是可以改变力的方向;
(2)当五星红旗匀速上升时,绳对红旗的拉力和红旗受到的重力是一对平衡力,大小相等,定滑轮不能省力,所以旗手对绳的拉力大小等于2N。
故答案为:定;2。
(1)滑轮轴承固定的滑轮是定滑轮,使用定滑轮时不能省力,但可以改变力的方向;
(2)静止的物体和匀速直线运动的物体都受到平衡力的作用。
此题是考查定滑轮及其工作特点,难度不大,属于基础性的题目。
12.【答案】增大 增大 热值
【解析】解:探测器在加速上升过程中,其质量不变,高度变大,故重力势能变大;同时其质量不变,速度变大,即其动能变大,所以其机械能增大;
火箭采用液氢作为火箭的燃料,不仅液态氢的密度小,而且具有较高的热值,完全燃烧相同质量的氢时,可以释放出更多的热量。
故答案为:增大;增大;热值。
动能的大小与物体的质量和速度有关,重力势能的大小与物体的质量和高低有关,动能和重力势能统称为机械能;
某种物质完全燃烧放出的热量和质量的比值叫热值,热值在数值上等于1kg燃料完全燃烧所放出的热量,热值越大的燃料在完全燃烧相同质量的燃料时,释放出的热量越多,所以在选择火箭燃料时首先应该考虑燃料热值的大小。
该题以我国发射火箭为背景,考查氢热值大的应用、动能和重力势能的影响因素等知识点,是一道综合题,但难度不大。
13.【答案】热传递 比热容 5.04×104
【解析】解:(1)暖手宝取暖,是利用热传递的方式增加手的内能;
(2)因为水的比热容比较大,相同质量的水和其它物质比较,降低相同的温度,水放出的热量多,所以电热暖手宝内部液体通常是水。
(3)水放出的热量:
。
故答案为:热传递;比热容;5.04×104。
(1)做功与热传递是改变物体内能的两种方式。
(2)对水的比热容大的理解:相同质量的水和其它物质比较,吸收或放出相同的热量,水的温度升高或降低的少;升高或降低相同的温度,水吸收或放出的热量多。
(3)知道水的质量、水的比热容、水的初温和末温,利用放热公式求水放出的热量。
本题考查了对电改变物体内能的方式、水比热容大特性应用,以及热量公式的计算,考查知识点多,综合性强,但本题难度不大。
14.【答案】电饭锅 内 CD断路
【解析】解:台灯的额定功率一般小于40W,电饭锅的额定功率在1000W左右、电视机的额定功率在200W左右,所以规格为“220V 1000W”的用电器可能是电饭锅;
电饭锅在工作的过程中,电能主要转化为内;
开关闭合后,灯不亮,用试电笔测试A、B、C三点,氖管都发光,这说明从火线到ABC点之间的电路都是完好的,没有断路;而试电笔测试D点时,氖管不发光,这说明C点到D之间的导线出现断路。
故答案为:电饭锅;内;CD断路。
估测台灯、电饭锅、电视机的额定功率,确认规格为“220V 1000W”的用电器是哪一种用电器;
试电笔的用途:辨别火线和零线;试电笔的使用方法:使用试电笔时,手要接触试电笔尾部的金属体,笔尖接触电线,氖管发光表明接触的是火线,不发光是零线;用试电笔测试A、B、C三点,氖管都发光,这说明A、B、C与火线是连通的,据此判断。
本题考查了功率的估算、试电笔的使用及家庭电路故障的判断,属于基本技能的考查。
15.【答案】6 20 27
【解析】解:(1)根据电路图可知,开关S闭合后,滑片P移动到最左端时,电路为R1的简单电路,电流表测量电路电流,电压表测量电源电压,则电源电压U=6V,
根据I=UR可得:发热电阻R1=UI=6V0.3A=20Ω;
(2)滑片P移动到最右端时,发热电阻R1与滑动变阻器串联,滑动变阻器电阻全部接入电路,
则总电阻R=R1+R2=20Ω+20Ω=40Ω,
电路中的电流:I′=UR=6V40Ω=0.15A,
R1在1min内产生的热量Q1=I′2R1t=(0.15A)2×20Ω×60s=27J。
故答案为:6;20;27。
(1)根据电路图可知,开关S闭合后,滑片P移动到最左端时,电路为R1的简单电路,电流表测量电路电流,电压表测量电源电压,根据欧姆定律即可求出发热电阻R1;
(2)滑片P移动到最右端时,发热电阻R1与滑动变阻器串联,滑动变阻器电阻全部接入电路,根据串联电路电压特点和欧姆定律求出电路中电流,再利用Q=I2Rt求出R1在1min内产生的热量。
本题考查串联电路的特点、欧姆定律和焦耳定律的应用,关键是电路图的辨别,能灵活运用欧姆定律即可解答。
16.【答案】0.2280070%200
【解析】解:(1)动滑轮上升的速度等于物体上升的速度:
v=ht=4m20s=0.2m/s;
(2)由图知,有两段绳子承担总重,绳子自由端移动的距离s=2h=2×4m=8m,
有用功为:
;
拉力做的功:,
装置的机械效率为:
;
(3)拉力的功率:。
故答案为:0.2;2800;70%;200。
(1)根据v=st可求动滑轮上升的速度;
(2)根据图中滑轮组中线的绕法,有两段绳子承担总重,绳子自由端移动距离s=2h,由W=Gh算出有用功,由公式W=Fs可求出拉力所做的功;利用滑轮组机械效率的公式计算出滑轮组的机械效率;
(3)根据P=Wt计算出拉力的功率。
考查了滑轮组的机械效率、功率的计算以及滑轮组的使用特点,注意绳子自由端和物体被提升高度的关系。
17.【答案】解:对由一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组,可绕线方法有两股和三股两种,两种方法都达到了省力的目的,但拉力的方向不同;根据题意滑轮组最省力的绕法是绳子股数最多,即三股绕线的方法。
具体图形如下:
【解析】此题主要考查滑轮组承担物重绳子股数,滑轮组的绕线方法不同,拉力的方向不同,达到省力程度也不同,绳子股数越多越省力。
18.【答案】解:油箱中的油量消耗到最少时,滑杆向上移动到R的顶端,电压表的示数减小到零,这表明此时滑动变阻器接入电路的电阻为0,则应使滑动变阻器的上半部分电阻与R0串联,电压表并联在R两端,如下图所示:
【解析】根据电路图可知,要使油箱中的油量消耗到最少时,电压表的示数减小到零,则电压表需并联在变阻器两端,并且当电压表示数为零时,变阻器接入电路的阻值为零,因此需将滑动变阻器上半部分电阻串联在电路中。
本题考查了串联电路的特点、电压表的使用以及电路设计,分析好浮子高度变化时R接入电路中电阻的变化是关键。
19.【答案】右
【解析】解:图中杠杆左低右高,说明杠杆重心在支点的左侧,应让杠杆的重心右移,所以应将平衡螺母向右调,直到杠杆在水平位置平衡。
故答案为:右。
杠杆左低右高,则杠杆重心在支点左侧,据此确定平衡螺母的调节方向;
本题探究杠杆的平衡条件,考查器材的调试及目的,基础题目。
20.【答案】电阻 转换法
【解析】解:(1)由实验装置知,两电阻丝串联在电路中,通电时间相同,两电阻丝的电阻大小不同,所以这是探究电流通过导体产生的热量跟电阻的关系的实验装置;
(2)实验中,电阻丝产生热量越多,容器中空气吸热越多,体积膨胀的越大,U形管中液面高度差越大,所以通过左右两侧U形管液面的高度差来反应了导体产生热量的多少,运用了转化法。
故答案为:电阻;转换法。
(1)电流产生热量与电流、电阻和通电时间有关,由实验装置,根据控制变量分析判断实验目的;
(2)容器中空气吸热越多,体积膨胀的越大,U形管中液面高度差越大,即左右两侧U形管液面的高度差来反应了导体产生热量的多少。
本题探究电流产生热量影响因素的实验,主要考查了对控制变量法和转换法的理解和应用。
21.【答案】600
【解析】解:
3000imp/kW⋅h表示电路中用电器每消耗1kW⋅h的电能,指示灯闪烁3000次,
指示灯闪烁30次,则该用电器消耗的电能:
W=30imp3000imp/kW⋅h=0.01kW⋅h,
所用时间t=1min=160h,
用电器的实际电功率:P=Wt=0.01kW⋅h160h=0.6kW=600W。
故答案为:600。
3000imp/kW⋅h表示用电器每消耗1kW⋅h的电能,指示灯闪烁3000次,据此求出指示灯闪烁30次消耗的电能,然后根据P=Wt求出该用电器的功率。
本题考查了消耗电能和电功率的计算,明确电能表相关参数的意义是关键。
22.【答案】A 吸收的热量不同(加热时间不同)大于 C
【解析】解:(1)要用酒精灯的外焰加热,故在安装实验装置时应先固定石棉网,选A;
(3)①根据表中数据知,本次实验中通过观察水和沙子升高相同的温度吸收的热量不同(加热时间不同)来比较水和沙子吸热能力的大小;
②水和沙子升高相同温度时,水加热时间长,由转换法,水吸收的热量大于沙子吸收的热量;
(4)如果加热相同的时间,质量相同的水和沙子,沙子升高的温度更高,但刚开始加热时,水升温比沙子快,然后恢复正常,原因为沙子导热性能差,受热不均匀,导致沙子升温慢,故C符合题意;
而沙子比热容小,水的比热容大,水升温慢,沙子升温快,故AB不符合题意;
水中的温度计碰到了烧杯底部,温度计的示数会很高,且一直很高,故D不符合题意;
故选:C。
故答案为:(1)A;(3)①吸收的热量不同(加热时间不同);②大于;(4)C。
(1)根据要用酒精灯的外焰加热分析;
(3)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;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;
(4)沙子导热性能差,容易受热不均匀。
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及注意事项与反常现象的分析,为热学中的重要实验。
23.【答案】1 无 有 右 2.4在电压一定时,通过导体的电流与其阻值成反比
【解析】解:
(1)甲电路中,电压表与定值电阻并联,电流表与定值电阻串联,电流从电表的正接线柱流入、负接线柱流出,故图1正确;
(2)若按图2所示电路图连接好电路后,闭合开关,由于电压表的内阻很大、在电路中相当于断路可知,因此电路中几乎无电流,但电压表的正负接线柱与电源两极相连,所以电流表无示数,电压表有示数;
(3)闭合开关前,需将滑动变阻器的滑片滑到阻值最大处,即滑片应放在最右端;
(4)由I=UR可得,定值电阻两端电压:U=I1R1=I2R2=I3R3=I4R4=0.12A×20Ω=0.16A×15Ω=0.24A×10Ω=0.48A×5Ω=2.4V;
(5)根据表中数据可得出结论是:在电压一定时,通过导体的电流与其阻值成反比。
故答案为:(1)1;(2)无;有;(3)右;(4)①2.4;(5)在电压一定时,通过导体的电流与其阻值成反比。
(1)根据电流表和电压表的正确使用进行分析,即电压表与被测电路元件并联、电流表与被测电路元件串联,电流从电表的正接线柱流入、负接线柱流出;
(2)根据电压表的内阻很大、在电路中相当于断路进行解答;
(3)闭合开关前,需将滑动变阻器的滑片滑到阻值最大处;
(4)根据欧姆定律的变形公式U=IR和表中数据求出定值电阻两端电压;
(5)在电压一定时,通过导体的电流与其阻值成反比。
本题考查了电表的正确使用、串联电路特点、欧姆定律的应用以及电路故障的判断和实验数据分析等,要注意电压表内阻特点和滑动变阻器的正确使用。
24.【答案】断开 A0.260.65保持滑片位置不变
【解析】解:(1)测量小灯泡功率的实验中,电流表应与灯泡串联,电压表应与灯泡并联,灯泡的额定电压2.5V,所以电压表应选择0∼3V量程,
由P=UI可知,灯泡正常发光电流约为:I=PU=1W2.5V=0.4A,所以电流表应使用0∼0.6A量程,如图所示:
(2)为保护电路,连接电路时,开关应断开;
(3)A.若小灯泡短路,小灯泡不发光,电压表没有示数,电流表有示数,故A符合题意;
B.若小灯泡开短路,小灯泡不亮、电流表无示数,电压表串联在电路中测电源电压,故电压表有示数,故B不符合题意;
C.若电流表断路,整个电路断路,两表都没有示数,故C不符合题意;
D.滑动变阻器短路,小灯泡发光,电流表有示数,电压表也有示数,滑片移动电流表示数不变,故D不符合题意;
故选:A;
(4)排除故障后,通过正确操作使小灯泡正常发光,电流表的示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流为0.26A,则该小灯泡的额定功率为:
P=UI=2.5V×0.26A=0.65W;
(5)操作步骤:
①断开S1、闭合S2,移动滑片,使电压表示数等于灯泡的额定电压;
②保持滑片位置不变,断开S2、闭合S1,记下电压表示数U;
在①中,电压表测灯的电压,电压表示数等于灯泡的额定电压,灯正常发光;
在②中,电压表测灯与定值电阻的电压,因此时各电阻的大小和电压不变,灯仍正常工作,根据串联电路电压的规律,此时定值电阻的电压:
,由欧姆定律,电路的电流即灯的额定电流:
,
则小灯泡额定功率表达式:。
故答案为:(1)如上所示;(2)断开;(3)A;(4)0.26;0.65;(5)保持滑片位置不变;。
(1)已知灯的额定电压和额定功率小于1W,根据P=UI求出灯的额定电流取值范围,据此确定电流表选用小量程与灯串联,根据小灯泡的额定电压确定电压表的量程,电压表与电阻并联;
(2)为保护电路,连接电路时,开关应断开;
(3)逐一分析每个选项,找出符合题意的答案;
(4)根据电流表选用小量程确定分度值读数,由P=UI得出灯的额定功率;
(5)若该电路中没有电流表,电压表和定值电阻应起到测量电流的作用,故将灯与定值电阻串联后再与变阻器串联;
要测灯的额定功率,首先使灯正常发光,先将电压表与灯并联,通过移动滑片的位置,使灯的电压为额定电压;保持滑片位置不动,通过开关的转换,使电压表测灯与定值电阻的电压,因此时各电阻的大小和电压不变,灯仍正常工作,根据串联电路电压的规律,可求出此时定值电阻的电压,由欧姆定律可求出灯的额定电流,根据P=UI可求出灯的额定功率。
本题测量小灯泡的电功率,考查电路连接、注意事项、故障分析、电流表读数、功率计算和设计方案测额定功率的能力,最后一问难度较大。
25.【答案】26.6×105 440Ω704W
【解析】解:(1)由图甲可知,当开关S与触点1连接时,电路中只接R1,电路中电阻较小,电功率为:,此时为加热状态;
当开关S与触点2连接时,电路中R1、R2串联,电路中电阻较大,电功率为:,此时为保温状态;
故开关S接触点2时,电饭锅处于保温状态;
(2)按下开关S与触点1连接,加热10min,电饭锅消耗的电能:
;
(3)当开关S与触点2连接时,电饭锅处于保温状态,
电能表的转盘在1min内转过5转,
消耗的电能:
,
保温功率为:,
两电阻串联的总电阻:,
R2的阻值:
;
(4)用电高峰时,实际电压,
电饭锅加热状态的实际功率:
。
答:(1)2;(2)6.6×105;(3)440Ω;(4)704W。
(1)分析电路图,比较开关S与触点1、2连接时,电路中电阻大小关系,电源电压一定,利用P=U2R分析电功率大小关系,进而得出是处于加热状态还是保温状态;
(2)用计算加热10min消耗的电能;
(3)当开关S与触点2连接时,R1、R2串联,电饭锅处于保温状态,根据电能表参数3000r/kW⋅h及电能表的转盘在1min内转过5转,计算保温时消耗的电能,再利用求保温功率,利用求串联总电阻,进而求出R2的阻值;
(4)求出用电高峰时实际电压,利用求电饭锅加热状态的实际功率。
本题考查了消耗电能、电功率的计算,关键是分析电路图得出加热、保温状态时的电路组成。
26.【答案】减小 25 3 40 左
【解析】解:
(1)如图乙所示,当压力增大时,传感器的电阻值会减小;
(2)闭合开关时,压力传感器和报警器串联,
由图乙可知当踏板空载时,压力传感器的电阻为R=25Ω,
此时电路中的电流:I=UR+R0=8V25Ω+15Ω=0.2A,
由I=UR可得,报警器两端的电压:U0=IR0=0.2A×15Ω=3V,即电压表示数为3V;
(3)报警器R0开始发出报警信号时,U0′=6V,此时电路中的电流I′=U0′R0=6V15Ω=0.4A,
传感器两端的电压:,
传感器的阻值,
由图象可知当传感器的阻值为5Ω时,对应的压力为8N,
根据杠杆平衡条件可得:,
即,解得;
(4)一段时间以后电源电压会降低,R0两端分得的电压减低,根据串联电路的分压特点可知,应减小压敏电阻分担的电压,保证R0两端分得的电压不变,此时就应该减小压敏电阻的阻值,因电阻值随所受压力的增大而减小,所以应该增大压杆对传感器的压力,由杠杆平衡条件可知,OA不变,不变,所以和OB成正比,要增大压杆对传感器的压力,应增大OB,即把踏板触点B向左移动。
故答案为:
(1)减小;(2)25;3;(3)40;(4)左。
(1)分析图乙中横轴和纵轴表示的对象,根据曲线变化判断;
(2)由图乙可知当踏板空载时,压力传感器的电阻为25Ω,闭合开关时,压力传感器和报警器串联,根据欧姆定律求出电流,再求出报警器两端的电压,即为电压表示数;
(3)电压表示数达到6V时,报警器R0开始发出报警信号,根据欧姆定律求出电流,再求出压力传感器两端的电压,根据欧姆定律求出压力传感器的阻值,从图象中找出压力值,再根据杠杆平衡条件求出踏板设定的最大压力值;
(4)一段时间以后电源电压会降低,R0两端分得的电压减低,如果不更换电池,为保证报警器仍在踏板原设定的最大压力值时报警,应增大R0两端的电压,根据杠杆的平衡条件判断踏板触点移动的方向。
本题中主要考查了串联电路分压的特点、杠杆平衡条件的应用等,具有一定的综合性,理解图象和这一装置的工作原理,是解决此题的前提,对我们分析题意的能力要求较高。
相关试卷
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