2020-2021学年辽宁省营口市大石桥市九年级(上)期末物理试卷
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2020-2021学年辽宁省营口市大石桥市九年级(上)期末物理试卷
1. 下列数据符合实际情况的是( )
A. LED台灯工作电流约为2A B. 汽油机的效率约为60%
C. 电饭煲的额定电压为220V D. 家用电热水器的功率约100W
2. 对下列现象的解释正确的是( )
A. 固体很难被压缩说明分子间没有间隙
B. “破镜难圆”是分子间斥力作用的结果
C. 水和酒精混合后体积变小说明分子间存在引力
D. 水中放糖后变甜是扩散现象
3. 下列说法正确的是( )
A. 用打气简给轮胎打气时简壁发热,是通过热传递改变物体内能的
B. 炒菜时用锅铲不停地翻炒菜越来越热,是通过做功改变物体内能的
C. 火箭使用液氢做燃料,主要是利用液氢的比热容大
D. 火箭使用液氢做燃料,主要是利用液氢的热值大
4. 关于温度、热量、内能,以下说法正确的是( )
A. 0℃的冰没有内能
B. 冰熔化时虽然温度保持不变,但它的内能增加
C. 物体的温度越高,所含的热量越多
D. 物体温度升高,一定吸收了热量
5. 如图所示四个图分别是汽油机的四个冲程,其中压缩冲程是( )
A. B. C. D.
6. 如图示数,两个相同的验电器,A带正电,B不带电,用金属棒把它们连接起来后,
下列说法正确的是( )
A. B中负电荷通过棒流向A,B带正电荷
B. A中正电荷通过棒流向B,B带正电荷
C. 金属棒中持续电流方向是从A流向B
D. 金属棒中瞬时电流方向是从B流向A
7. 下列物质在一般情况下都属于导体的是( )
A. 橡胶、玻璃、丝绸 B. 陶瓷、盐水、金属
C. 酱油、石墨、石灰水 D. 人体、塑料、大地
8. 家庭厨房抽油烟机主要是由排气扇和照明灯组成,它们既能同时工作,又能分别独立工作,小明设计了抽油烟机的简化电路图,其中合理的是( )
A. B.
C. D.
9. 在如图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关S,电路正常工作,过了一会儿,灯L熄灭,两个电表中只有一个电表的示数变大(电路中只有一处故障,且只发生在灯L或R上)。下列判断中正确的是( )
A. 可能是灯L断路,电流表的示数变小
B. 可能是灯L短路,电压表的示数变大
C. 可能是电阻R短路,电压表的示数变小
D. 可能是电阻R断路,电流表的示数变小
10. 如图中的凳子是由绝缘材料制成的,下列哪些图示的情况会发生触电事故( )
A. A B. B C. C D. D
11. 下面对于能量转化的各种描述中,正确的是( )
A. 汽油机的压缩冲程是机械能转化为内能
B. 火箭发射升空的过程,是内能转化为机械能
C. 太阳能电池可以把太阳能直接转化为化学能
D. 汽车急刹车时是机械能转化为内能
12. 把“6V 6W”的灯泡L1和“6V 3W”的灯泡L2串联在某电源的两端,其中一只正常发光,另一只没有达到额定功率,假设灯泡电阻不变,则下列说法正确的是( )
A. 灯泡L1正常发光
B. 灯泡L2正常发光
C. 灯泡L1、L2的实际功率之比为1:2
D. 灯泡L1、L2两端的总电压为9V
13. 图甲所示电路中,电源电压不变,R1是“20Ω1A”的滑动变阻器,R2是定值电阻,电压表量程为0−15V。闭合开关S,在保证电路元件安全的情况下,滑片移动过程中,电压表示数与滑动变阻器接入电路的电阻的变化情况如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 电源电压为12V
B. R2的阻值为10Ω
C. R1的最大功率是4.5W
D. 滑片在中点时,通电90s,电流通过变阻器R1产生的热量为400J
14. 腌制咸鸭蛋时,鸭蛋变咸这是______ 现象。炒菜放盐后,菜很快变咸,而腌鸭蛋时,鸭蛋需要很长时间才能变咸,这说明______ ,分子的______ 越剧烈。
15. 寒冷的冬天进行户外活动时,为了解决冻手的问题,小雪采用向手掌“哈气”的方法来解决冻手的问题,小雨则利用两只手互相柔搓的方法解决了冻手的问题。小雪和小雨分别是采用______ 和______ 方法来增加手的内能的,这两种方法对物体内能的改变是______ 的。
16. 用绸子摩擦过的玻璃棒因为______ (选填“得到正电荷”或“失去电子”)而带上______ 电。用这个带电的玻璃棒去接触验电器的金属球,验电器的金属箔片因带上______ (选填“同种电荷”或“异种电荷”),互相排斥而张开。
17. 如图所示,电源电压6V不变,要使“6V 3W”的小灯泡L1和“6V 6W”的小灯泡L2连接成并联电路,应闭合开关______ ,此时小灯泡______ (选填“L1”或“L2”)更亮;要使小灯泡L1和L2连接成串联电路,则应闭合开关______ ,此时电路的总功率为______ W(小灯泡电阻不变)。
18. 如图所示,两个透明容器中密闭着等量的空气,且里面都有一段电阻丝。用一个电阻与其中一个容器内的电阻丝并联,将透明容器与装有适量红墨水的U形管相连,利用U形管中液面______ 的变化来反映密闭空气温度的变化。由图可知,在______ 和通电时间相同的情况下,______ 越大,产生的热量越多。
19. 如图所示,路由器是一种支持有线和无线连接的网络设备,通过后排接口可以同时连接多台电脑,各接口之间的连接方式是______联的,它上面闪烁的指示灯是具有______性的发光二极管,侧面的条状小孔是为了防止______对它造成的危害。
20. 我国在南海进行可燃冰试采获得成功。可燃冰是一种固态晶体,完全燃烧2m3可燃冰能放出______ J的热量,若这些热量的60%被水吸收,可以将______ kg水从0℃加热到100℃。汽车防冻液的主要成分是水,这是因为水的______ 大。
21. 如图所示,月末的一天晚上,小华观察到家里电能表在10min内转了60转,这段时间家里用电器消耗了______ J的电能,这些用电器的总功率为______ kW;上个月末电能表的示数是503.2kW⋅h,当地家庭用电的收费标准是0.5元/kW⋅h,那么从上个月末到今天小华家应缴电费______ 元。
22. 请将电源、电流表,电压表三个元件的符号填入下图电路的虚线框内,并将电路补充完整。要求:开关S闭合后,电流方向如图所示,移动滑动变阻器的滑片P,小灯泡L变亮时,电压表的示数变小。
23. 按照电路图,把如图中的电路元件连接成实物电路(导线不交叉)。
24. 如图甲所示的插排。指示灯(发光二极管)在开关闭合时会发光,插孔正常供电:如果指示灯损坏,开关闭合时插孔也能正常供电。根据上述现象,在图乙中补全插排中开关、指示灯和插座的连接方式,并与电源线接通。
25. 将一个盛少量水的试管放在酒精灯上加热,过了一段时间后,会听到“砰”的一声,塞子飞出,同时可以看到管口附近出现了“白雾”。请回答下列问题:
(1)解释塞子飞出的原因;
(2)“白雾”是什么现象。
26. 小月家太阳能热水器水箱最多可盛200kg水。某天早晨,小月用温度计测得自来水的温度为20℃,然后给热水器加满水,晚上热水器显示的水温是50℃。求:
(1)这段时间水箱中水吸收的热量?
(2)如果水吸收的热量由燃烧煤气来提供,炉子的效率是40%,煤气的质量是多少?
27. 某品牌豆浆机及铭牌如图所示。豆浆机正常工作,做一次豆浆(豆子打浆后,1L豆浆由30℃加热到100℃)用时12min,其中打浆2min,加热10min。求:
(1)豆浆机正常工作时电热丝电阻是多少?
(2)将1升30℃的豆浆加热到100℃,豆浆吸收的热量是多少?
(3)豆浆机正常工作,做一次豆浆的加热效率是多少?
28. 亮亮设计了一个用电压表示数的变化反映环境温度变化的电路,电路原理如图甲所示,电源电压4V,电压表量程0−3V,定值电阻R0=150Ω,R是热敏电阻,其阻值随环境温度变化规律如图乙所示。求:
(1)环境温度20℃时,电压表的示数是多少?
(2)该电路能够测量的最高环境温度是多少?
29. 如图甲所示,“探究不同物质的比热容”,用两套完全相同的装置分别加热初温相同而质量不同(ma>mb)的a、b两种液体,两种液体的温度∼加热时间图像如图丙所示。
(1)实验装置的组装及调节顺序是______ (选填“由上而下”或“由下而上”);
(2)某一时刻b液体中温度计的所示如图乙所示,此时b液体的温度是______ ℃;
(3)实验过程中,我们用______ 表示物体吸收热量的多少;
(4)b液体第8min时的内能______ (选填“大于”、“等于”或“小于”)第12min时的内能;
(5)由图甲及题中所给的已知条件可知,______ 液体密度大;
(6)再结合对丙图像的分析可知,______ 液体比热容大。
30. 在“探究影响导体电阻大小因素的实验”时,同学们设计了如图所示的实验电路,如表给出了可供选择的几种导体,分别用a、b、c、d四个字母代表。
导体序号
导体长度
L/m
横截面积
S/mm2
材料
a
1.0
0.4
锰铜
b
1.0
0.2
锰铜
c
0.5
0.2
锰铜
d
0.5
0.2
镍铬合金
(1)为了探究导体电阻与导体横截面积的关系,应分别将导线______ (选填导线序号)接入电路,闭合开关后,观察比较小灯泡的亮度或______ 来比较导体电阻的大小;
(2)实验中,分别将导线b、c接入电路,闭合开关后,观察到电流表的示数Ib
(3)把导线c、d分别接入电路是为了探究导体的电阻与______ 的关系;
(4)实验采用的探究方法是______ 法。
31. 小明同学“探究电流与电压和电阻关系的实验”。电源电压10V保持不变,滑动变阻器的规格是“20Ω2A”,满足测量需求的电流表、电压表各一个,10Ω、20Ω、30Ω、40Ω定值电阻各一个。
(1)如图甲所示,开关闭合前,变阻器的滑片应移到变阻器的最______ (选填“左”或“右”)端;开关闭合后,电流表的指针偏向零刻度线的左侧,其原因是电流表______ 。
(2)电路重新正确连接后,闭合开关,滑片向左移动时电流表的示数将______ ;
(3)他将10Ω的定值电阻接入电路,闭合开关S,移动滑片到适当位置,读出电流表示数记入表中,而此时电压表的示数如乙图所示,则电压表的示数为______ V;
(4)断开开关S,小明用20Ω的电阻替换10Ω的电阻,闭合开关后,移动滑片使滑动变阻器接入电路阻值______ (选填“增大”或“减小”),他这样操作的目的是______ ;
(5)然后依次更换30Ω、40Ω的电阻进行实验,并把相应的电流值也记入到表格中。表格中第______ 次序的实验数据与实际不符:
实验次序
1
2
3
4
R/Ω
10
20
30
40
I/A
0.60
0.30
0.20
0.15
(6)若在实验过程中不改变电路也不更换实验器材,为了能够利用上述4个定值电阻,得到4组数据完成实验,则电压表的示数取值不能小于______ V。
32. 图甲是“测量小灯泡的电功率”的电路图。被测小灯泡的额定电压是3.8V,灯丝电阻在10Ω到15Ω之间,所提供的器材:电压表、电流表、电源(电压恒定6V)、开关各一个,滑动变阻器(R1:“5Ω2A”和R2:“20Ω1A”)两个,导线若干。
(1)实验时应选用滑动变阻器______ (选填“R1”或“R2”);
(2)电路正确连接后,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表无示数,电压表指针明显偏转,造成这一现象的原因可能是______ 。
A.电流表断路B.小灯泡短路C.小灯泡断路D.滑动变阻器短路
(3)排除故障后,移动滑片,当电压表的示数为3.8V时,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定电流为______ A,小灯泡正常发光时的电阻为______ Ω,小灯泡的额定功率为______ W。
(4)实验过程中,移动变阻器的滑片,当电压表的示数为1.9V时,小灯泡的实际功率______ 选填“>”、“=”或“<”),其原因是______ 。
(5)实验完成后,同学们又设计了如图所示的电路,不用电流表,增加一个10Ω的定值电阻R0,来测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率。具体操作步骤如下:
a.开关S0闭合,开关S接1,移动变阻器的滑片,使电压表示数为______ V;
b.变阻器的滑片不动,开关S接2,观察并记录电压表示数为5.5V;
c.小灯泡的额定功率为______ W。
答案和解析
1.【答案】D
【解析】解:A、LED台灯的功率约为10W,工作电流约为I=PU=10W220V≈0.05A,故A不符合实际;
B、汽油机的效率约为30%,故B不符合实际;
C、家庭电路的电压为220V,所以电饭煲的额定电压为220V,故C符合实际;
D、家用电热水器的功率约1000W,故D不符合实际。
故选:D。
首先要对选项中涉及的几个物体的质量有个初步的了解,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。
此题考查对生活中常见现象的估测,结合对生活的了解和对物理单位的认识,选出符合实际的选项即可。
2.【答案】D
【解析】解:A、固体很难被压缩,是因为固体分子间斥力较大,而不是固体的分子间没有间隙,故A错误;
B、由于玻璃破裂处的绝大多数分子间距离较大,大于分子直径的10倍,分子间的作用力就十分微弱,所以无法复原;不是因为分子间斥力的作用结果,故B错误;
C、酒精和水混合后总体积变小,是因为分子之间有间隔,一部分水分子和酒精分子会互相占据分子之间的间隔,故C错误;
D、水中放糖糖水变甜,发生了扩散现象,故D正确。
故选:D。
分子动理论的内容包括物质是由分子、原子组成的,分子在永不停息地做无规则运动;分子之间存在相互作用的引力和斥力。
本题主要考查了分子动理论、分子间的引力和斥力、分子间存在间隙等知识,较为简单。
3.【答案】D
【解析】解:A、用打气筒打气时,克服摩擦做功、压缩空气做功,使筒壁发热,属于做功改变内能,故A错误;
B、炒菜时用锅铲不停地翻炒,菜吸收热量,会越来越热,是通过热传递改变物体内能的,故B错误;
CD、发射火箭采用液态氢作为火箭的燃料,原因是液态氢具有较高的热值,完全燃烧相同质量的氢时,可以释放出更多的热量,故C错误,D正确。
故选:D。
(1)改变物体内能的方法有两种:做功和热传递,做功是能量的转化,热传递是内能的转移;
(2)热值是指1千克的某种燃料完全燃烧后释放的能量,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。
本题既考查了改变内能的方法、热值的利用,属基础知识的考查,难度不大。
4.【答案】B
【解析】解:A、任何物体在任何温度下都具有内能,0℃的冰也有内能,故A错误;
B、冰是晶体,晶体熔化过程中,吸收热量,温度不变,但内能增加,故B正确;
C、描述热量的术语只能用”吸收“或”放出“,不能用“具有、所含”,故C错误;
D、改变内能的方式:做功和热传递;物体内能增加,可能是吸收了热量,也可能是外界物体对它做了功,故D错误。
故选:B。
(1)任何物体在任何温度下都具有内能;
(2)晶体熔化过程中,吸收热量,温度不变,但内能增加;
(3)热量是一个过程量;
(4)改变内能的方式:做功和热传递。
本题考查热量和内能的区别,改变内能的方法,难度不大。
5.【答案】C
【解析】解:
A、进气门开启,活塞下行,气体流入汽缸,是吸气冲程,故A不符合题意;
B、两气门都关闭,火花塞点火,活塞下行,汽缸容积变大,是做功冲程,故B不符合题意;
C、两气门都关闭,活塞上行,汽缸容积变小,是压缩冲程,故C符合题意;
D、排气门开启,活塞上行,气体流出汽缸,是排气冲程,故D不符合题意。
故选:C。
判断汽油机的四个冲程,先看进气门和排气门的关闭情况,进气门打开的是吸气冲程,排气门打开的是排气冲程,进气门和排气门都关闭的是压缩冲程或者做功冲程;活塞上行为压缩冲程和排气冲程;活塞下行为吸气冲程和做功冲程。
此题考查了对内燃机四个冲程的判断,要结合气门和活塞运动情况进行判断。
6.【答案】A
【解析】解:A带正电,B不带电,用金属棒把A、B连接起来后,A缺少电子,B的电子传递给A,B因缺少电子带正电;
AB中负电荷移动方向是从B到A,因为规定正电荷定向移动方向是电流方向,所以棒中瞬间电流方向从A到B,故A正确,BCD错误。
故选:A。
(1)A带正电,用金属棒把A、B连接起来后,A缺少电子,B的电子传递给A,B因缺少电子带正电。
(2)电流方向规定:把正电荷定向移动的方向规定为电流方向。
本题考查了A带正电,B不带电,用金属棒连接时,B的电子传给A,电流方向是从A到B。
7.【答案】C
【解析】解:A、橡胶、玻璃、丝绸都属于绝缘体,故A错误;
B、陶瓷是很好的绝缘体,盐水、金属是导体,故B错误;
C、酱油、石墨、石灰水都能够导电,属于导体,故C正确;
D、塑料是很好的绝缘体,人体,大地属于导体,故D错误。
故选:C。
容易导电的物体叫导体,不容易导电的物体叫绝缘体;常见的导体包括:人体、大地、各种金属、酸碱盐的溶液等。常见的绝缘体有陶瓷、塑料、玻璃、橡胶、油等;导体和绝缘体没有绝对的界限。
此题考查了导体与绝缘体的概念以及生活中常见的实例;生活中哪些物体为导体,哪些物体为绝缘体,属于识记的内容,比较简单。
8.【答案】D
【解析】解:
A.由电路图可知,排气扇和照明灯串联,开关闭合时同时工作,反之都不工作,故A不合理;
B.由电路图可知,排气扇和照明灯串联,下面开关闭合时同时工作,再闭合上面开关时只有电动机工作,但指示灯不能独立工作,故B不合理;
C.由电路图可知,排气扇和照明灯并联,下面开关闭合时排气扇工作,再闭合上面开关时两者同时工作,但照明灯不能独立工作,故C不合理;
D.由电路图可知,排气扇和照明灯并联,且各有一个开关控制,故D合理。
故选:D。
由题意可知,排气扇和照明灯泡能同时工作、又能分开独立工作,说明排气扇和照明灯泡并联,且各有一个开关控制,据此进行解答。
本题考查了电路图的设计,根据题意得出各电路元件的连接方式和对应的位置是关键。
9.【答案】D
【解析】解:A、如果灯L断路,整个电路断路,所以电流表示数减小为零,电压表示数也是零,故A错误;
B、如果灯L短路,灯不亮,电路总电阻减小,所以电流表示数增大;同时电路中只有定值电阻R,故此时电压表测得是R的电压或是电源电压,故其示数也会增大,故B错误;
C、如果电阻R短路,灯泡是通路,灯泡能发光,故C错误;
D、如果电阻R断路,灯泡不发光,电流表示数变小;同时此时电压表测的是电源电压,与原来只测R的电压相比,电压表的示数变大,故D正确;
故选:D。
闭合开关,电路正常工作,过一段时间,灯泡熄灭,说明电路发生了断路或短路,具体的故障可以将每个选项代入题干,根据相应的现象一一排除,最终确定正确答案。
电路故障问题,是电学实验经常出现的问题,也是物理试题考查的热点、难点。解决此类问题的关键是采用“排除法”,在不能直接确定答案时,将每个选项依次代入题干,一一排除,最终确定正确选项。
10.【答案】AC
【解析】解:人体触电,原因是有电流流过,形成通路。人体为导体,一边与火线相接,一边与零线相接或与大地相接,都会形成通路,图A、C中有电流流过人体,会触电,图B、D中没有电流流过人体,不会触电。
故选:AC。
家庭电路中的触电事故,都是人直接或间接接触火线引起的;触电有两种:①当人体的不同部位分别接触火线和零线时,②站在地上,身体的某一部位与火线接触,据此分析。
本题考查了常见触电的两种类型。我们要牢记安全用电的原则:不接触低压带电体,不靠近高压带电体。
11.【答案】ABD
【解析】解:
A、汽油机压缩冲程中,活塞压缩空气和汽油的混合物,混合物内能变大,把机械能转化为内能,故A正确;
B、火箭升空时是利用燃料燃烧后将化学能转化内能,燃气对火箭做功又将内能转化为火箭的机械能,故B正确;
C、太阳能电池可将太阳能直接转化为电能,故C错误;
D、汽车急刹车时消耗了机械能,获得了内能,是机械能转化为内能,故D正确。
故选:ABD。
自然界中存在不同形式的能量,各种不同的能量可以相互转化,同种能量也可在不同物体间进行转移,在转化和转移的过程中,能量的总量保持不变。
分析清楚上述过程中,消耗了哪种形式的能,进而又产生了哪种形式的能,是解决该题的关键。
12.【答案】BCD
【解析】解:由P=UI可得,两灯泡的额定电流分别为:
I1=P1U1=6W6V=1A,I2=P2U2=3W6V=0.5A,
由I=UR可得,两灯泡的电阻分别为:
R1=U1I1=6V1A=6Ω,R2=U2I2=6V0.5A=12Ω,
因串联电路中各处的电流相等,且其中一只正常发光,另一只没有达到额定功率,
所以,此时电路中的电流I=I2=0.5A,灯泡L2正常发光,灯泡L1不能正常发光,故A错误、B正确;
由P=UI=I2R可得,灯泡L1、L2的实际功率之比P1′P2′=I2R1I2R2=R1R2=6Ω12Ω=12,故C正确;
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,灯泡L1、L2两端的总电压,故D正确。
故选:BCD。
知道两灯泡的额定电压和额定功率,根据P=UI求出两灯泡的额定电流,利用欧姆定律求出两灯泡的电阻,根据串联电路的电流特点结合“其中一只正常发光,另一只没有达到额定功率”判断串联能正常发光的灯泡为额定电流较小的,利用P=UI=I2R求出灯泡L1、L2的实际功率之比,利用电阻的串联和欧姆定律求出灯泡L1、L2两端的总电压。
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,要注意两灯泡串联时电路中的最大电流为两灯泡额定电流中较小的。
13.【答案】ACD
【解析】解:(1)由图知,两电阻串联,电压表测R1两端电压,
由串联电路特点知,在电路安全情况下,变阻器连入阻值最小时,电压表示数最大,由图象知此时电压表示数为UV=8V,变阻器连入阻值R1=4Ω,
由欧姆定律可得此时电路中电流I=I2=I1=UVR2=8VR2,
电源电压:U=UV+IR1=8V+8VR2×4Ω
当变阻器连入阻值最大时,电压表示数最小,由图象知此时电压表示数UV′=4V,变阻器连入阻值R2′=16Ω,
此时电路中电流I′=I2′=I1′=UV′R2=4VR2,
电源电压:U=UV′+I′R1=4V+4VR2×16Ω
电源电压不变,所以8V+8VR2×4Ω=4V+4VR2×16Ω
解得:R2=8Ω,故B错误;
电源电压:U=UV+IR1=8V+8V8Ω×4Ω=12V,故A正确;
(2)R1的功率等于电路总功率(P=UI)减去定值电阻的功率(P′=I2R2),所以R1的功率P1=UI−I2R2=12V⋅I−I2⋅8Ω,整理得P1=−8I2+12I,这是一个开口向下的抛物线,当I=0.75A时,P1有最大值4.5W,故C正确;
(3)滑片在中点时,变阻器连入阻值为12R1,
由串联电路特点和欧姆定律可得,此时电路中电流IR1=UR2+12R1=12V8Ω+12×20Ω=23A,
由焦耳定律可得,在90s内电流通过滑动变阻器R1产生的热量:
Q2=IR12×12R1t=(23A)2×12×20Ω×10s=400J,故D正确。
故选:ACD。
(1)由图知,两电阻串联,电压表测R1两端电压,在电路安全情况下,变阻器连入阻值最小时,电压表示数最大,连入阻值最大时电压表示数最小,由此根据串联电路特点和欧姆定律,结合图象表示出电源电压从而计算出电源电压和的阻值;
(2)R1的功率等于电路总功率(P=UI)减去定值电阻的功率(P′=I2R2),根据抛物线的性质可知R1的最大功率;
(3)由串联电路特点和欧姆定律计算滑片在中点时电路中电流,再由焦耳定律公式计算10s内电流通过滑动变阻器R2产生的热量。
本题考查了串联电路特点、欧姆定律以及电功率和焦耳定律的应用,能从图象中获取有用信息计算出电源电压是关键。
14.【答案】扩散 温度越高 热运动
【解析】解:腌制咸鸭蛋时,鸭蛋变咸这是扩散现象,是盐分子无规则运动的结果;
炒菜时往菜里加盐,菜很快就咸了,而腌咸菜时,很长时间菜才会变咸,这是因为炒菜时菜的温度比较高,使分子无规则运动加快了,即表明温度越高,分子热运动越剧烈。
故答案为:扩散;温度越高;热运动。
物体的分子是在不停地做无规则运动的,而且分子运动的快慢和物体的温度高低有关系,温度越高,分子运动越剧烈,因此,分子的这种运动又叫做分子热运动。
此题主要考查的是学生对热运动概念的理解,属于识记性内容,比较简单。
15.【答案】热传递 做功 等效
【解析】解:冬天,往手上哈气,是通过热传递改变手的内能;将双手相互搓擦可使手感到暖和,是摩擦生热,属于做功改变物体内能;这两种方法对改变物体的内能效果是等效的。
故答案为:热传递;做功;等效。
改变物体内能有两种方式:做功和热传递。做功主要有摩擦生热和压缩气体做功,热传递有传导、对流和辐射三种方式。热传递的实质是能量的转移。
本题考查了改变物体内能有两种方式和热传递的实质。
16.【答案】失去电子 正 同种电荷
【解析】解:
丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,是因为玻璃棒在摩擦的过程中失去电子。
当把带正电荷的玻璃棒与验电器的金属球接触后,电荷会通过金属球、金属杆传到金属箔上,金属箔带上同种电荷,同种电荷相互排斥,所以金属箔张开。
故答案为:失去电子;正;同种电荷。
(1)摩擦起电是电子的转移,失去电子带正电,得到电子带负电。人们规定,用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,毛皮摩擦过的橡胶棒带负电;
(2)电荷规律:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
本题考查了摩擦起电的实质及电荷间的作用规律,属于基本内容,比较简单。
17.【答案】S2、S3 L2 S1 2
【解析】解:(1)要使两只灯泡并联,电流从正极出发,经开关S2后分支,一支经过L1,另一支经过灯泡L2和开关S3,然后两支路汇合后回到电源的负极,所以需要闭合开关S2、S3;
因并联电路中各支路两端的电压相等,且额定电压下用电器的功率和额定功率相等,
所以,U1=U2=U=6V,则两灯泡的实际功率:P1=3W、P2=6W,
因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,
所以,由P1
由P=UI=U2R可得,两灯泡的电阻分别为:R1=U12P1=(6V)23W=12Ω,R2=U22P2=(6V)26W=6Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,此时电路的总功率:。
故答案为:S2、S3;L2;S1;2。
(1)并联电路中电流有多条流通路径,各个用电器之间互不影响,独立工作,据此判断闭合的开关,根据并联电路的电压特点结合额定电压下灯泡的实际功率等于额定功率比较两灯泡实际功率关系,实际功率大的灯泡较亮;
(2)串联电路中电流只有一条路径,各用电器之间相互影响,据此判断闭合的开关,根据P=UI=U2R求出两灯泡的电阻,根据电阻的串联和P=UI=U2R求出此时电路的总功率。
本题考查了电路连接方式的判断和串并联电路的特点、电功率公式的应用,要注意灯泡的亮暗取决于实际功率的大小。
18.【答案】高度差 电阻 电流
【解析】解:电流通过导体产生热量的多少不能直接观察,根据转换法,实验中通过观察U形管液面高度的变化反映密闭空气温度的变化;
在容器右侧的外部,将一个电阻和这个容器内的电阻并联,这样使左侧的电阻在干路,右侧的电阻在支路,由于干路电流大于支路电流,所以左侧电阻的电流大于右侧电阻的电流;电阻和通电时间一定,由焦耳定律Q=I2Rt可知,电流越大,电阻产生的热量多。
故答案为:高度差;电阻;电流。
电阻丝产生的热量不易直接观察,可给等质量的气体加热,气体吸热越多,气体膨胀程度越大,U形管内的液面高度差越大,采用了转换法;
电流通过导体产生的热量与通过的电流、导体的电阻和通电时间有关,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外两个因素不变。
此题主要考查的是学生对“电流通过导体产生的热量与什么因素有关的”实验的理解和掌握,注意控制变量法和转换法的运用。
19.【答案】并 单向导电 电热
【解析】解:
路由器是一种支持有线和无线连接的网络设备,通过后排接口可以同时连接多台电脑,并且各电脑之间互不影响,因此各接口之间为并联连接;
它上面闪烁的指示灯是具有单向导电性的发光二极管,可以将电能转化为光能;
侧面的条状小孔是为了把电流产生的热量及时散发出去,防止烧坏用电器。
故答案为:并;单向导电;电热。
(1)并联电路中各用电器互不影响;
(2)发光二极管是由具有单向导电性发光半导体材料制成的,能将电能转化为光能;
(3)电流通过导体时,导体会发热,电热会烧坏用电器。
本题知识点有:串并联电路的特点、和电流的热效应,考查了学生将物理知识应用于实践的能力。
20.【答案】2.8×1010 4×104 比热容
【解析】解:2m3的可燃冰完全燃烧释放的热量:,
根据,水吸收的热量:,
由可得,加热水的质量:;
因为水的比热容较大,相同质量的水和其它物质比较,升高相同的温度,水吸收的热量多,所以汽车防冻液的主要成分是水。
故答案为:2.8×1010;4×104;比热容。
知道可燃冰的质量和热值,根据求出完全燃烧释放的热量,根据求出水吸收的热量,再根据求出加热水的质量。
因为水的比热容较大,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,据此分析。
本题考查了吸热公式、水的比热容大的应用、燃料完全燃烧释放热量公式以及效率公式的应用,是一道综合题。
21.【答案】1.08×105 0.1876
【解析】解:
(1)电表的转盘在10min内消耗的电能:
W=602000kW⋅h=0.03kW⋅h=0.03×3.6×106J=1.08×105J;
他家中工作的家用电器的总功率:
P=Wt=0.03kW⋅h1060h=0.18kW;
(3)上月消耗的电能为655.2kW⋅h−503.2kW⋅h=152kW⋅h;
应付电费152kW⋅h×0.5元/kW⋅h=76元。
故答案为:1.08×105;0.18;76。
(1)已知每消耗1kW⋅h的电能,电能表转盘转动2000r,可求转60转消耗的电能,知道工作时间,根据公式P=Wt求出他家中工作的家用电器的总功率;
(2)用消耗的电能数值乘以电价即可求出本月应交的电费。
本题考查消耗电能和电功率的计算,关键是公式及其变形的灵活运用,重点是对电能表参数的物理意义的正确理解,解题过程中还要注意单位的换算。
22.【答案】解:
要滑动变阻器改变灯泡的亮度,所以电源、滑动变阻器、灯泡和电流表串联;
灯泡变亮时,说明通过灯泡的电流变大,由U=IR可知灯泡两端电压变大,而题中要求电压表示数变小,说明电压表和滑动变阻器并联;
所以,电源在最左端的虚线框内,且上端为负极,这样可以满足电流方向如图所示;电压表和滑动变阻器并联,填在中间的虚线框内;电流表和滑动变阻器串联,应填在最右端的虚线框内;如下图所示:
【解析】滑动变阻器改变灯泡的亮度,所以滑动变阻器和灯泡、电流表串联;灯泡变亮时其两端电压变大,而电压表示数变小,说明电压表和滑动变阻器并联,据此填充元件。
此类型题目要求对电路中各元件的作用及使用方法要非常明确,然后根据串并联电路的特点正确连接电路。
23.【答案】解:原电路中,两灯并联,开关S2与灯L2串联,只控制这个灯;S1控制整个电路,根据电路图连接实物图,如下所示:
【解析】分析电路的连接及开关的作用,根据电路图连接实物图,注意各元件顺序与电路图一一对应。
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。
24.【答案】解:插线板上的指示灯在开关闭合时会发光,插孔正常通电,说明开关同时控制灯泡和插座,灯泡和插座之间可能是串联,也可能是并联,如果两者并联,开关应该在干路上;如果指示灯损坏,开关闭合时插孔也能正常通电,说明灯泡和插座之间是并联的,开关接在灯泡、插座和火线之间控制火线使用更安全。如图所示:
【解析】在家庭电路中,各个用电器之间是并联的;为了用电的安全,开关应该接在用电器和火线之间。
根据用电器之间是否相互影响是判断用电器串联和并联的方法之一;家庭电路中,开关控制用电器,开关一定接在用电器和火线之间,既能控制用电器,又能保证使用安全。
25.【答案】答:(1)对水持续加热,试管中产生大量水蒸气,水蒸气膨胀做功,将软木塞推出,塞子被推出的过程中,水蒸气的内能转化为塞子的机械能,故塞子能飞出;
(2)水蒸气膨胀对塞子做功,将水蒸气的内能转化为塞子的机械能,水蒸气的内能会减小,温度降低;水蒸气液化形成“白雾”。
【解析】(1)气体膨胀做功,气体的内能减小,内能转化为机械能;
(2)木塞冲出试管口出现“白雾”,是水蒸气液化为小水珠漂浮在空中形成的。
本题考查能量转化以及物态变化的知识,难度不大。
26.【答案】解:(1)水箱中的水吸收的热量:;
(2)由可得:
煤气完全燃烧释放的热量:,
根据可知,需要燃烧煤气的质量:
。
答:(1)水箱中的水吸收的热量是2.52×107J;
(2)如果水吸收的这些热量由燃烧煤气来提供,而煤气灶的效率为40%,至少需要燃烧1.5kg的煤气。
【解析】(1)知道水箱中水的质量和初、末温以及水的比热容,根据求出水吸收的热量;
(2)根据求出煤气完全燃烧释放的热量,根据求出燃烧煤气的质量。
本题考查了吸热公式和效率公式以及燃料完全燃烧释放热量公式的应用,是一道较为简单的计算题。
27.【答案】解:(1)由表中数据知,加热功率为500W,由P=U2R得电热丝的电阻:
R=U2PR=(220V)2500W=96.8Ω;
(2)豆浆的体积V=1L=1×10−3m3,
根据密度公式ρ=mV知豆浆的质量为:
,
豆浆吸收的热量为:
;
(3)电热丝产生的热量:
Q=W=Pt=500W×10×60s=3×105J;
做一次豆浆的加热效率:
。
答:(1)豆浆机正常工作时电热丝电阻是96.8Ω;
(2)将1升30℃的豆浆加热到100℃,豆浆吸收的热量是2.66×105J;
(3)豆浆机正常工作,做一次豆浆的加热效率是88.7%。
【解析】(1)知道加热管的额定电压和加热功率,根据R=U2PR求出电加热管的电阻;
(2)根据密度公式ρ=mV算出豆浆的质量,根据算出豆浆吸收的热量;
(3)根据公式W=Pt可求产生的热量,根据算出做一次豆浆的加热效率。
本题考查了电功率公式、电功公式和电热的计算,综合性较强。
28.【答案】解:
(1)根据图乙可知,环境温度为20℃时,R1=250Ω,
因串联电路总电阻等于各分电阻之和,所以电路的总电阻:,
电路电流:,
由I=UR可得,电压表的示数:U0=IR0=0.01A×150Ω=1.5V;
(2)由题意可知电压表示数允许最大值为3V,且此时电路能够测量的温度最高;
所以此时电路中的电流为:I′=U0′R0=3V150Ω=0.02A,
串联电路两端的电压等于各部分电路两端的电压之和,所以U1′=U−U0′=4V−3V=1V,
此时热敏电阻的阻值:R1′=U1′I′=1V0.02A=50Ω,
根据图b可查得热敏电阻的阻值为50Ω时对应温度为100℃,即最高温度为100℃。
答:(1)当环境温度为20℃时,电压表的示数是1.5V;(2)此电路所允许的最高环境温度是100℃。
【解析】(1)根据电路图可知,R0、R1串联,电压表测量R0两端电压;根据图乙读出20℃时R1的阻值,根据电阻的串联求出总阻值,利用欧姆定律即可求出电路电流和电压表的示数;
(2)电压表两端电压达到最大测量值3V时,根据串联电路的电压特点求出定值电阻R0两端的电压,利用欧姆定律求出热敏电阻的阻值,根据图象得到温度。
本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律的灵活运用,根据图象读出电阻和温度对应的值是解题的关键。
29.【答案】由下而上 91 加热时间 小于 a b
【解析】解:(1)因用酒精灯的外焰加热,故实验装置的组装及调节顺序是由下而上;
(2)某一时刻b液体中温度计的所示如图乙所示,温度计分度值为1℃,此时b液体的温度是91℃;
(3)根据转换法,实验过程中,我们用加热时间表示物体吸收热量的多少;
(4)物体吸热,内能变大,故b液体第8min时的内能小于第12min时的内能;
(5)因ma>mb,由图甲知,a液体的体积小,根据ρ=mV,a液体密度大;
(6)由丙图像知,0∼6分钟两液体的图像是重合的,说明加热相同时间(吸热相同),升高的温度相同,ma>mb,根据c=Qm△t,b液体比热容大。
故答案为:(1)由下而上;(2)91;(3)加热时间;(4)小于;(5)a;(6)b。
(1)根据用酒精灯的外焰加热确定实验装置的组装及调节顺序,确保一次调试到位;
(2)根据温度计分度值读数;
(3)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;
(4)物体吸热,内能变大;
(5)根据已知条件,由图甲知a液体的体积小,根据ρ=mV分析;
(6)由丙图像知,0∼6分钟两液体的图像是重合的,说明加热相同时间(吸热相同),升高的温度相同,由已知条件,根据c=Qm△t分析。
本题探究不同物质的比热容,考查实验器材的调试、温度计读数、内能大小的比较、密度公式和c=Qm△t的运用,同时考查控制变量法和转换法的运用,综合性较强。
30.【答案】a、b 电流表示数大小 长度 材料和横截面积 大 材料 控制变量
【解析】解:
(1)要探究导体电阻与导体横截面积的关系,必须控制材料和长度相同,改变横截面积,符合条件的是序号a、b的电阻丝;不同的电阻丝电阻不同,将电阻丝分别接入电路时,电路电流不同,可观察电流表的示数变化来比较电阻丝电阻的大小;
(2)导体b、c的材料和横截面积相同,长度不同,实验中,分别将b、c接入电路,闭合开关后,观察到电流表的示数Ib
(4)影响电阻大小的因素有多个,实验中采用的是控制变量法。
故答案为:(1)a、b;电流表示数大小;(2)长度;材料和横截面积;大;(3)材料;控制变量。
导体的电阻与导体的长度、横截面积、材料和温度有关;在材料和温度相同时,长度越长、横截面积越小电阻越大;当研究电阻与其中一个因素的关系时,应控制其它的因素不变;
电源电压不变,接入电路的电阻不同,电路中电流变化,电流表的示数不同,可观察电流表示数变化比较电阻的大小。
本探究实验中用到了两种物理学方法:一是控制变量法,二是转换法(通过电流大小比较电阻大小),注意物理实验方法在物理实验中的运用。
31.【答案】右 正负极接线柱接反了 变大 6 增大 保持电阻两端的电压不变 46.7
【解析】解:(1)开关闭合前,滑动变阻器的滑片应移到阻值最大处,所以滑片应移到滑动变阻器的最右端;开关闭合后,电流表的指针偏向零刻度线的左侧,其原因是电流表的正负极接线柱接反了;
(2)滑片向左移动,滑动变阻器接入电路的电阻变小,根据欧姆定律I=UR可知通过电路的电流会变大;
(3)电压表接入电路的量程为0∼15V,分度值为0.5V,所以电压表的示数为6V;
(4)探究电流与电阻关系的实验中应控制电阻两端电压不变,小明用20Ω的电阻替换10Ω的电阻,根据欧姆定律和串联电路的分压原理要想保持电阻两端的电压不变,通过电路的电流必须变小,所以滑动变阻器接入电路的电阻应变大;
(5)将40Ω的电阻接入电路,即使滑动变阻器接入最大阻值,电路总电阻最大为60Ω,电源电压为10V,由欧姆定律可得通过电路的最小电流I=UR=10V60Ω≈0.17A,电路电流不会变为0.15A,故第四次实验数据与实际不符;
(6)将40Ω的电阻接入电路,滑动变阻器接入最大阻值20Ω,串联电路各处电流都相等,即,所以,串联电路总电压等于各部分电压之和,所以定值电阻两端的电压UR=23U=23×10V≈6.7V。
故答案为:(1)右;正负极接线柱接反了;(2)变大;(3)6;(4)增大;保持电阻两端的电压不变;(5)4;(6)6.7。
(1)开关闭合前,滑动变阻器的滑片应移到阻值最大处,开关闭合后,电流表的指针偏向零刻度线的左侧,其原因是电流表的接线柱接错;
(2)分析滑动变阻器接入电路的电阻变化可知滑片向左移动时电流表的示数的变化;
(3)根据电压表接入电路的量程读出电压表的示数;
(4)实验中应控制电阻两端电压不变,小明用20Ω的电阻替换10Ω的电阻,要想保持电阻两端的电压不变,滑动变阻器接入电路的电阻应变大;
(5)根据欧姆定律计算可知第几次实验数据与实际不符;
(6)根据串联电路的分压规律可知电压表的示数的最小值。
本题探究电流与电压和电阻的关系,考查电路的连接、电压表读数、数据分析、控制变量法的应用,综合性强,难度大,为压轴题。
32.【答案】R2 C0.312.71.14>灯泡电阻随温度降低而减小 2.50.75
【解析】解:(1)由题知,电压恒定6V,小灯泡的额定电压是3.8V,灯丝电阻在10Ω∼15Ω之间,
由欧姆定律可得,灯泡正常发光时电路中电流范围:I=3.8V10Ω=0.38A到I=3.8V15Ω≈0.25A之间,
由串联电路电压的规律,变阻器的电压为:,
变阻器连入电路的电阻为:到之间,所以选用20Ω1A的滑动变阻器R2;
(2)A.若电流表断路,整个电路断路,两表都没有示数,不符合题意;
B.若小灯泡短路,电压表没有示数,不符合题意;
C.若小灯泡断路,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,故电压表指针明显偏转,符合题意;
D.若滑动变阻器短路,电路仍是通路,电压表测电源电压,两表都有示数,不符合题意;
故选C;
(3)当电压表的示数为3.8V时灯泡正常发光,由图乙知,电流表选择的是0∼0.6A量程,小灯泡正常工作的电流为I=0.3A,
由欧姆定律可得灯泡正常发光时的电阻:,
灯泡额定功率:;
(4)若灯泡电阻不变,当电压表的示数为1.9V时(电压变成额定电压的一半),由欧姆定律知,通过灯泡的电流也减半,由P=UI知,灯泡的实际功率等于,
但灯泡的电阻随温度的降低而变小,电流大于正常发光时电流的一半,故小灯泡的实际功率;
(5)实验完成后,同学们又设计了如图所示的电路,不用电流表,增加一个10Ω的定值电阻R0,来测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率。
实验操作步骤:
a.开关S0闭合,开关S接1,移动变阻器的滑片,使电压表示数为2.5V;
此时电压表测灯泡两端电压,所以灯泡正常发光;
b.变阻器的滑片不动,开关S接2,观察并记录电压表示数为5.5V;
此时电压表测R0和L的总电压,
由串联电路特点和欧姆定律可得,此时通过灯泡的电流IL=I0=U0R0=5.5V−2.5V10Ω=0.3A;
c.小灯泡的额定功率PL=ULIL=2.5V×0.3A=0.75W。
故答案为:(1)R2;(2)C;(3)0.3;12.7;1.14;(4)>;灯泡电阻随温度降低而减小;(5)a.2.5;b.0.75。
(1)已知小灯泡的额定电压,灯丝电阻在10Ω∼15Ω之间,由串联电路电压的规律得出灯泡正常发光时变阻器的电压,由欧姆定律得出变阻器连入电路的电阻确定选用的滑动变阻器规格;
(2)根据实验中的现象,逐一分析每个选项,符合题意的答案;
(3)由图乙读出灯泡正常发光时的电流,由欧姆定律计算灯泡正常发光时的电阻,由P=UI计算灯泡功率;
(4)根据欧姆定律、电功率公式,结合灯泡电阻随温度的降低而变小分析解答;
(5)有电压表和已知阻值的定值电阻,利用电路特点和欧姆定律间接测得灯泡正常工作时的电流,从而得到灯泡的功率。
本题是测灯泡额定功率的实验,考查了器材的选择、故障分析、欧姆定律、电功率的计算以及特殊方法测电阻等,有一定难度。
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