2020-2021学年山东省枣庄市滕州市九年级(上)期末物理试卷
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2020-2021学年山东省枣庄市滕州市九年级(上)期末物理试卷
1. 物理与生活密切相关,下列数据符合实际的是( )
A. 人体的安全电压是36V
B. 一节5号干电池的电压是1.5V
C. 家用微波炉的功率约为80W
D. 人体感觉舒适的环境温度约为37℃
2. 关于如图所示的情景,下列说法正确的是( )
A. 甲图是内燃机做功冲程的示意图,做功冲程能为汽车提供动力
B. 乙图中抽出玻璃板,下面的瓶中出现二氧化氮气体,表明气体间可以发生扩散
C. 丙图中钩码不能把两块铅块分开,说明分子间只存在引力
D. 丁图中瓶塞被推开,说明内能可转化为机械能,与热机压缩冲程工作原理相同
3. 教室里,一个开关控制两盏电灯,若一盏灯出现断路,不影响另一盏灯的工作。在图所示的四个电路中,正确反映电路连接关系的是( )
A. B.
C. D.
4. 甲、乙为两个条形磁铁的两个磁极,根据图所示的小磁针静止时的指向,可以判断( )
A. 甲是N极,乙是S极 B. 甲、乙都是N极
C. 甲、乙都是S极 D. 甲是S极,乙是N极
5. 有一种电动烤地瓜机,将地瓜放在托盘上,盖上锅盖相当于闭合开关S1,托盘旋转,再将温控开关S2闭合,开始加热;若只闭合开关S2,则不能加热。下图M是托盘电动机,R是加热电阻,对其内部电路设计合理的是?( )
A. B.
C. D.
6. 小明、小李和小红按各自设计的电路图进行实验,并将实验数据记录在表格中,如图所示。其中电路图与实验数据对应的是)
A. 小明和小李 B. 小李和小红 C. 小明和小红 D. 都不对应
7. 如图所示,把由同种材料制成的长度相同,粗细不同的电阻丝并联接入电路中,其两端的电压、电流的关系是( )
A. UAB>UCD,IAB>ICD B. UAB=UCD,IAB
8. 如图甲所示是身高体重测量仪,当体检者站在台面上时,能自动显示身高和体重,电路原理如图乙所示,电压表、电流表分别显示身高和体重的大小,压敏电阻R的阻值随压力增大而增大,滑片P随身高增大而上滑。下列分析正确的是( )
A. 体重越大,电流表示数越大
B. 体重越大,压敏电阻两端电压越小
C. 身高越高,通过R电流越小
D. 身高越高,电压表示数越大
9. 用电器甲和乙,其电流与其两端电压关系如图所示,其中直线表示用电器甲的电流与其两端电压关系图。下列说法正确的是( )
A. 用电器甲电阻不变,大小为0.1Ω
B. 用电器乙电阻随着电流增大而变大,最大值为10Ω
C. 如果把这两个用电器串联接在6V的电源上,电路中的电流是0.43A
D. 如果把这两个用电器并联接在4V的电源上,干路中的电流是0.65A
10. 小明家上次查看电能表示数如图甲所示,本次查看时电能表读数如图乙所示,则下列说法正确的是( )
A. 他家在这段时间内消耗的电能为903kW⋅h
B. 电能表是测量电功率的仪表
C. 若只让一个标有“220V 1000W”的电热水器正常工作10min,则电能表的圆盘转了600转
D. “10(20)A”是说该表正常工作时,通过的电流应在10∼20A之间
11. 如图所示,两个透明容器中密闭着等量的空气,A,B两U形管内的液面相平,电阻丝的电阻R1=R2=R3.小明用图示装置进行实验,探究电流通过导体时产生的热量Q跟什么因素有关,下列说法正确的是( )
A. 此实验在探究电热Q与电阻R是否有关
B. 通过R1的电流和通过R2的电流大小相等
C. 电阻R1两端的电压和R2两端的电压相等
D. 通电后,A管的液面将会比B管的液面高
12. “珍爱生命、注意安全”是人们在日常生活中必须具有的意识。关于安全用电,下列做法正确的是( )
A. 为了清洁卫生,应经常用湿布擦拭正在工作的台灯
B. 为了不影响工作,更换灯泡或维修电路时可以不断开电源
C. 发现有人触电时,应先切断电源,再把人拉开
D. 一个多孔插线板可以同时使用多个大功率用电器
13. 如图是一种温度自动报警器的工作原理图,其中热敏电阻的阻值随温度的升高而降低,则以下说法正确的是( )
A. 电磁继电器中的电磁铁的工作原理是电磁感应
B. 电磁继电器实质是一种电路开关,可以用一个电路控制另一个电路
C. 温度较高时,指示灯亮起,该装置报警
D. 温度较低时,电铃响起,该装置报警
14. 济南是全国率先启用新能源汽车号牌的5个试点城市之一,新能源汽车越来越普及,如图所示为新能源汽车号牌专用标识。号牌中的圆圈由两部分组成;左侧是英文单词“Eletcric”的首字母“E“”,右侧是电源插头的图案;号牌中的字母“D”表示纯电动汽车。这类汽车发动机的动力装置是电动机,其工作原理是下图所示实验中的( )
A. B.
C. D.
15. 如图所示,将吹风机的插头插入插座,闭合它的开关,吹风机不工作;闭合灯泡开关,灯泡亮。保持灯泡开关闭合,拔出插头,用测电笔分别接触插座的B、C两孔,发现接B时氖管不发光,接C时发光。若电路中只有一处故障,则故障可能是( )
A. AB间电路断路 B. 插座短路
C. CD间电路断路 D. 零线上保险丝熔断
16. 如图所示,测量小灯泡电功率的电路图,电源电压恒为6V,电流表量程0∼0.6A,电压表量程0∼3V,滑动变阻器规格“50Ω1A”,小灯泡规格“2.5V0.625W”,若不考虑小灯泡阻值随温度的变化,小灯泡两端电压不允许超过额定值,闭合开关,下列说法正确的是( )
A. 滑片向右滑动,电流表示数变小,电压表示数变大
B. 滑动变阻器的阻值允许调节的范围是24∼50Ω
C. 电流表的示数允许变化范围是0.1∼0.25A
D. 电路的最大电功率是2.5W
17. 汽车在高速行驶的过程中轮胎会发烫,这是通过______的方式增加了物体内能,人在给汽车加油时会闻到汽油味儿,这是因为汽油分子在不停地做______;汽车行驶时的动力来源于汽油机的______冲程,用水循环带走汽油机产生的热量,这是利用了水的______较大的特性。
18. 利用先进工艺和科学方法,可以使垃圾变废为宝。若从1吨垃圾中能提炼出140kg燃料油,燃料油的热值为4.5×107J/kg,则这些燃料油完全燃烧时释放出的热量为______ J。若该燃料完全燃烧释放的热量全部被50t水吸收,可使水温度升高______ ℃。
19. 如图所示,GMR是一个巨磁电阻,其阻值随磁场的增强而急剧减小,当闭合开关S1和S2时,小磁针N极指向右端,则电磁铁的左端为______极,电源右端为______极。要使指示灯变亮,滑动变阻器的滑片应向______滑动。
20. 将标有“6V 9W”阻值不变的小灯泡与阻值为6Ω的定值R0接入如图所示的电路。闭合开关S,电压表的示数为6V时,电流表的示数为______ A,电源电压为______ V,此时,定值R0消耗的电功率为______ W。
21. 如图所示,将规格相同的小灯泡按照甲、乙两种连接方式接入电压均为U且保持不变的电路中,通过分别调节滑动变阻器R1和R2使所有灯泡均正常发光,则甲、乙两电路中的总电流之比I1:I2=______,电路的总功率之比:______。
22. 在“制作模拟调光灯电路”的活动中,小明先后设计了如图甲、乙、丙所示的三个电路。电路中,电源电压均恒为6V,小灯泡标有“2.5V0.2A”字样,滑动变阻器标有“25Ω1A”。当开关S闭合后,请帮小明分析以下问题:
(1)调节图甲中滑片P时存在的缺陷是______;
(2)为让图乙中滑片P任意移动,定值电阻R0的阻值应为______Ω比较合适;
(3)图丙中R0阻值与(2)中相同,调光时能实现小灯泡由不亮逐渐变亮的是______图(选填“乙”
或“丙”)。
23. 请用笔画线表示导线,将图中的电灯、开关和插座正确接入家庭电路中。
24. 在“比较不同液体的吸热能力”实验中,
(1)除了图中所示器材,还需要的测量仪器有天平和______。
(2)在甲装置中,分别给初温相同且______相等的水和食用油加热。
(3)在甲装置中,用相同酒精灯给两种液体加热相同时间,其目的是为了保证两种液体______相同。
(4)乙装置中两个相同烧杯装有相同质量的水,煤油灯、酒精灯在相同时间内燃烧的煤油和酒精的质量相等,进行“比较煤油和酒精的热值大小关系”实验,实验数据如表:
加热时间/min
0
1
2
3
4
5
6
A杯水温/℃
25
27
29
32
34
36
38
B杯水温/℃
25
26
27
28
29
30
31
分析数据可知:热值较大的是______。(选填“煤油”或“酒精”)
(5)通过(4)中实验数据直接计算出燃料的热值将______(选填“偏大”或“偏小”)。
25. 小韩用如图甲所示的电路测量小灯泡的电功率,电源电压恒为3V,小灯泡的额定电压为2.5V,正常发光时电阻约为10Ω。
(1)用笔画线表示导线,选好电流表量程,将图甲电路连接完整;
(2)闭合开关前,为了保护电路,滑动变阻器的滑片P应置于______(选填“C”或“D”)端;
(3)闭合开关后,小灯泡不发光,电流表无示数,电压表示数为3V,产生该现象的原因可能是小灯泡______(选填“短路”或“断路”);
(4)排除故障后闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P到某一点,电压表示数如图乙所示,此时小灯泡两端的电压为______V,若要测量小灯泡的额定功率,此时应将滑动变阻器的滑片P向______(选填“C”或“D”)端移动,根据该同学实验得到的如图丙所示的I−U图象,小灯泡的额定功率为______W。
26. 在探究“通电螺线管的外部磁场”的实验中,小明在螺线管周围摆放了一些小磁针。
(1)通电后小磁针静止时的分布如图甲所示,由此可看出通电螺线管外部的磁场与______的磁场相似。
(2)小明改变通电螺线管中的电流方向,发现小磁针指向转动180∘,南北极发生了对调,由此可知:通电螺线管外部的磁场方向与螺线管中______方向有关。
(3)小明继续实验探究,并按图乙连接电路,他先将开关S接a,观察电流表的示数及吸引大头针的数目;再将开关S从a换到b,调节变阻器的滑片P,再次观察电流表的示数及吸引大头针的数目,此时调节滑动变阻器是为了_____________________________________________ ,来探究_________________________________________________________________的关系。
27. 甲醛对人体的危害非常大因此装修房屋时检测甲醛污染指数很重要。如图甲是一款甲醛检测仪的工作原理图电源电压恒为3V,R是阻值为10Ω的定值电阻,R0为可以感知甲醛污染指数的可变电阻,其阻值随甲醛污染指数的变化图象如图乙所示。当污染指数在50以下为轻度污染,50−100之间为中度污染,100以上为重度污染。问:
(1)污染指数为50时,电阻R的阻值是多少?
(2)电压表示数为1V时,甲醛污染指数是否属于重度污染?
28. 如图甲所示是一款加热杯,可以通过控制开关实现高、中、低三档加热,其简化电路图如图乙所示,R1、R2、R3均为电热丝,已知R1=176Ω,加热杯的部分参数如表,求
额定电压
220V
高温档功率
1100W
中温档功率
440W
低温档功率
容量
1L
(1)R2的阻值是多少?
(2)加热杯的低温档功率是多少?
(3)若不计热量损失,加热杯使用高温档加热,使1L水从12℃升高到100℃,需要多长时间?
答案和解析
1.【答案】B
【解析】解:A、对人体的安全电压是不高于36V,故A不符合实际;
B、一节5号干电池的电压是1.5V,故B符合实际;
C、家用微波炉的工作电流在4A左右,其功率在P=UI=220V×4A=880W左右,故C不符合实际;
D、人体正常体温在37℃左右,感觉舒适的温度在23℃左右,故D不符合实际。
故选:B。
不同物理量的估算,有的需要凭借生活经验,有的需要简单的计算,有的要进行单位的换算,最后判断最符合实际的是哪一个。
物理学中,对各种物理量的估算能力,是我们应该加强锻炼的重要能力之一,这种能力的提高,对我们的生活同样具有很大的现实意义。
2.【答案】A
【解析】解:A、甲图中两个气门关闭,活塞向下运动,是内燃机的做功冲程,故A正确;
B.乙图中,上方的二氧化氮气体密度大,抽去玻璃板后,两瓶中的气体逐渐混合,可能是扩散现象,但也可能是重力的作用,故不能表明气体间可以发生扩散现象,故B错误;
C、丙图中两个压紧的铅块能吊起钩码而不分开,是由于分子间存在引力,但也有斥力,故C错误;
D、丁图中,瓶内空气推开瓶塞,内能转化为机械能,与热机做功冲程工作原理相同,故D错误;
故选:A。
(1)内燃机的一个工作循环包括:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程;
(2)扩散现象表明,一切物质的分子都在不停地做无规则运动;
(3)分子同时存在相互作用的引力和斥力;
(4)四冲程汽油机的做功冲程对外做功,将内能转化为机械能;压缩冲程有能量转化,将机械能转化为内能。
知道做功可以改变物体的内能,熟知扩散现象的实验,了解分子间作用力的特点等,可顺利解答此题。
3.【答案】A
【解析】解:A、两灯并联,开关在干路上,开关能同时控制两盏灯;若一盏灯的灯丝断了,不影响另一盏灯的工作,故A符合题意;
B、两灯泡串联,互相影响,故B不符合题意;
C、两灯并联,但开关只能控制一盏灯,不能同时控制两盏灯,故C不符合题意;
D、开关闭合会引起短路,不能控制两盏灯泡,故D不符合题意。
故选:A。
由“开关能同时控制两盏灯,若一盏灯出现断路,不影响另一盏灯的工作。”可知两灯泡并联,开关在干路上,然后对各个电路图逐一分析。
解答此题的关键是需要对题中要求有清楚的认识,重点是开关的控制作用。
4.【答案】B
【解析】【试题解析】
解:由磁感线可知两磁极相互排斥,且磁感线均指由磁铁向外,故两磁极均为N极,小磁针所在处磁场方向向下,故小磁针S极在上、N极在下。
故选:B。
由磁感线的形状可知两磁铁的极性,由小磁针所在位置的磁感线方向可知磁铁的极性。
常见磁铁的磁感线的形状应牢记:如条形磁铁、蹄形磁铁、通电螺线管等。
5.【答案】B
【解析】解:
由题意知,闭合开关S1,托盘旋转,再将开关S2闭合,开始加热;只闭合开关S2,则不能加热;这说明电动机和加热电阻在工作时互不影响,即两者是并联的,且S1在干路上,S2在加热电阻的支路上,由各选项电路图可知,B符合题意,ACD不合题意。
故选:B。
由题知,闭合开关S1,托盘旋转,再将开关S2闭合,开始加热;只闭合开关S2,则不能加热。由此分析解答。
本题考查根据要求设计电路,关键是正确分析电路的连接方式和开关的位置。
6.【答案】C
【解析】解:由电路中可知,定值电阻R与滑动变阻器串联,
当滑片左移时,接入电路中的电阻变小,电路中的总电阻变小,
由I=UR可知,电路中的电流变大,
由U=IR可知,R两端的电压变大,
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变小,则
A.电压表并联在R两端的电压,当电流表的示数增大时电压表的示数增大,故小明的电路图与实验数据对应;
B.电压表并联在变阻器两端,当电流表的示数增大时电压表的示数减小,故小李的电路图与实验数据不对应;
C.电压表并联在电源,当电流表的示数增大时电压表的示数不变,故小红的电路图与实验数据对应。
故选:C。
由电路中可知,定值电阻R与滑动变阻器串联,滑片左移时接入电路中的电阻变小,根据欧姆定律可知电路中的电流的变化和R两端的电压变化,根据串联电路的电压特点可知变阻器两端的电压变化,据此分析表格数据得出答案。
本题考查了电路的动态分析,涉及到串联电路的特点和欧姆定律的应用,要注意电压表位于不同位置时其示数与电流表示数变化的对应关系不同。
7.【答案】B
【解析】解:根据图示可知:导体AB和CD并联在电路中,根据并联电路中,各支路两端的电压相等可知,导体AB和CD两端的电压相等,即UAB=UCD;
因为AB、CD两导体由同种材料制成,长度相同,但AB导体比CD导体细,所以AB导体的电阻大于CD导体的电阻。根据欧姆定律I=UR可知,U一定,I和R成反比,即IAB
(1)并联电路中电压的特点:并联电路中,各支路两端电压相等;
(2)影响电阻大小的因素:电阻的大小只与导题的材料、长度、横截面积和温度有关;
(3)根据欧姆定律的应用判断通过各支路的电流。
本题主要考查学生对并联电路电压的特点、影响电阻的因素以及欧姆定律的了解和掌握,是一道中档题。
8.【答案】D
【解析】解:由电路图可知,R与R0并联,电压表测滑片P下方电阻丝两端的电压,电流表测压敏电阻R支路的电流;
(1)因为并联电路各支路电压相等,且都等于电源电压,当体重越大时,压敏电阻受到的压力越大,由压敏电阻R的阻值随压力增大而增大可知,R的阻值越大,由I=UR可知,通过R的电流越小,即体重越大,压敏电阻两端电压不变,电流表的示数越小,故AB错误;
(2)因为并联电路各个支路互不影响,所以通过R的电流与身高无关,故C错误;
(3)身高越高,滑片向上移动时,滑片P下方电阻丝的阻值变大,R0接入电路中的电阻不变,由I=UR可知,通过R0的电流不变,由U=IR可知,滑片P下方电阻丝两端的电压变大,即电压表的示数变大,故D正确。
故选:D。
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,根据电压表内阻的特点判断出滑片移动时接入电路中的电阻不变、但电压表并联部分电阻变化是关键。
9.【答案】D
【解析】解:
A.由图象可知,用电器甲电阻的I−U图象为过原点的倾斜直线,则用电器甲的电阻不变,
由图象可知,当时通过的电流,
由I=UR可得,用电器甲的电阻,故A错误;
B.由图象可知,当用电器乙可得的电压分别为1.5V、2.5V、4V、4.5V、5V时,
对应的电流分别为0.05A、0.1A、0.25A、0.35A、0.5A,
由R=UI可得,对应的电阻分别为30Ω、25Ω、16Ω、12.9Ω、10Ω,
所以,用电器乙的电阻随着电流增大而变小,故B错误;
C.如果把这两个用电器串联且电路中的电流为0.43A时,
用电器甲电阻两端的电压,
由图象可知,用电器乙两端的电压大于4.5V,
则电源的电压大于4.3V+4.5V=8.8V,
所以,如果把这两个用电器串联接在6V的电源上,电路中的电流不可能是0.43A,故C错误;
D.因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,如果把这两个用电器并联接在4V的电源上时,它们两端的电压均为4V,
由图象可知,通过两电阻的电流分别为、,
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,故D正确。
故选:D。
(1)由图象可知,通过用电器甲电阻的电流与两端的电压成正比例函数,则其为定值电阻,从图象中读出任意一种电流和电压值,利用欧姆定律求出其电阻;
(2)根据图象读出用电器乙几组电流与电压值,根据欧姆定律求出对应的电阻,然后判断其阻值的变化以及最大阻值;
(3)如果把这两个用电器串联且电路中的电流为0.43A时,根据欧姆定律求出用电器甲两端的电压,根据图象读出用电器乙两端的电压,利用串联电路的电压特点求出电源的电压,然后比较判断;
(4)如果把这两个用电器并联接在4V的电源上时它们两端的电压相等,根据图象读出通过两电阻的电流,利用并联电路的电流特点求出干路电流。
本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律的应用,从图象中获取有用的信息是关键。
10.【答案】C
【解析】解:
A、他家在这段时间内消耗的电能W=8633.5kW⋅h−8543.2kW⋅h=90.3kW⋅h,故A错误;
B、电能表是测量消耗电能的仪表,不是测量电功率的,故B错误;
C、3600r/(kW⋅h)表示电路中每消耗1kW⋅h的电能,电能表的转盘转过3600r,
只让一个标有“220V1000W”的电热水器正常工作10min,其消耗的电能为W=Pt=lkW×16h=16kW⋅h;
则电能表的圆盘转过的圈数:n=16kW⋅h×3600r/(kW⋅h)=600r,故C正确。
D、由参数知,这个电能表的标定电流为10A,平时工作时允许通过的最大电流为20A,故D错误。
故选:C。
(1)利用电能表两次示数差求出消耗的电能,注意电能表最后一位是小数;
(2)电能表是测量消耗电能的仪表,其单位为kW⋅h;
(3)知道电热水器的额定功率和通电时间,求出只有热水器正常工作10min时消耗的电能W,进一步求出电能表转的圈数;
(4)10(20)A的含义:这个电能表的标定电流为10A,平时工作时允许通过的最大电流为20A。
本题考查了电能表的作用和消耗电能的计算,关键是电能表参数含义的理解与掌握。
11.【答案】D
【解析】解:由题知,电阻丝的电阻R1=R2=R3;
A、装置中R2、R3并联后再与R1串联,通过R1的电流I1=I2+I3,而I2=I3,所以右边容器中通过R3的电流I3是左侧通过R1电流的一半,即是研究电流产生的热量与电流的关系,故A错误;
B、由图知,通过R1的电流I1=I2+I3,而I2=I3,所以通过电阻R1和R2的电流不相等,故B错误;
C、已知R1=R2=R3,所以R2、R3并联后的总电阻是12R2=12R1,由于串联电路中,用电器两端电压与其阻值成正比,所以电阻R1两端的电压大于R2两端的电压,故C错误;
D、左右两容器中的电阻相同,而通过电阻R1的电流大于R2的电流,通电时间相同,由Q=I2Rt可知,A容器中电阻R1产生的热量多,则A管的液面将会比B管的液面高,故D正确。
故选:D。
①电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关,在通电时间和电阻相同时,是探究电流产生热量跟电流的关系;
②在串联电路中电流处处相等;在并联电路中干路电流等于支路电流之和;
③在串联电路中,用电器两端电压与其阻值成正比;在并联电路中各支路两端电压相等;
④通电时间相同、电阻相同,通过的电流不同,利用焦耳定律分析判断。
此题主要考查的是学生对“电流通过导体产生的热量与电阻的关系”实验的理解和掌握,注意控制变量法和转换法的运用,同时考查了学生对焦耳定律变形公式的理解和应用。
12.【答案】C
【解析】解:A、生活中的水是导体,用湿布擦拭正在工作的台灯易引发触电事故,故A错误;
B、更换灯泡或维修电路时若不断开电源,容易引发触电事故,故B错误;
C、发现有人触电时,应先切断电源,再把人拉开,符合安全用电的要求,故C正确;
D、一个多孔插线板若同时使用多个大功率用电器,会造成总电流过大,易引发火灾,故D错误。
故选:C。
根据安全用电的要求,不能用湿布擦拭电器;发生触电事故或维修电路时,应先切断电源;多个大功率用电器不能同时使用等。
了解安全用电常识,并能在生活中加以运用,既是解答此题的关键,也有一定的现实意义。
13.【答案】B
【解析】解:A、电磁继电器中的电磁铁的工作原理是电流的磁效应,与电磁感应无关,故A错误;
B、电磁继电器实质是一种电路开关,可以用一个电路控制另一个电路,从而实现远程控制和自动控制,故B正确;
C、当温度升高时,热敏电阻的阻值减小,电磁铁的磁性增强,将衔铁吸下来,指示灯熄灭,电铃工作,发出报警信号,故C错误;
D、当温度较低时,热敏电阻的阻值变大,电磁铁的磁性减弱,衔铁在弹簧的作用下,将指示灯的电路接通,指示灯工作,电铃不工作,故D错误。
故选:B。
电磁继电器实质是一种电路开关,它由控制电路和工作电路组成,可以实现远程控制和自动控制;
其主要部件是一个电磁铁,利用了电流的磁效应。结合其结构可对选项中的说法逐一做出判断。
此题主要考查了电磁继电器的原理、构造和工作过程等知识,电磁继电器的实质相当于工作电路中的开关,解决此类题目的关键是了解电磁继电器的构造,并搞清各部分的作用,同时要搞清控制电路和工作电路。
14.【答案】B
【解析】解:电动机的工作原理是:通电导体在磁场中受到力的作用;
A、是奥斯特实验图,小磁针指针偏转说明通电导体周围有磁场,故A不符合题意;
B、电路中有电源,通电线圈或导体受到磁场力的作用运动,是电动机的工作原理,故B符合题意;
C、是研究电磁铁的原理图,是根据电流的磁效应制成的,故C不符合题意;
D、是电磁感应的实验图,属于发电机的原理,故D不符合题意。
故选:B。
电动机的工作原理是:通电导体在磁场中受到力的作用。
本题涉及的内容有电流的磁效应、电动机的原理和发电机的原理。注意电磁感应和通电导体在磁场中受力运动的装置是不同的,前者外部没有电源,后者外部有电源。
15.【答案】A
【解析】解:
将吹风机的插头插入插座,闭合它的开关,吹风机不工作;闭合灯泡开关,灯泡亮,说明灯泡所在的电路是正常的,而插座周围的电路可能存在断路故障;
A、若AB间电路断路,而灯泡所在的电路是通路,则灯泡发光;对于吹风机来说,零线是断开的,故接入吹风机时,吹风机不工作,用测电笔分别接触插座的B、C两孔,C与火线相连,氖管能发光;B与零线断开,氖管不发光,符合题意,故A正确;
B、若插座短路,则整个电路短路,保险丝会熔断,灯泡不能发光,故B错误;
C、若CD间电路断路,试电笔接触C孔时氖管不会发光,故C错误;
D、若零线上保险丝熔断,则灯泡不能发光,故D错误。
故选:A。
在家庭电路中只有一处故障时,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。
关于家庭电路的故障问题,主要看试电笔的氖管是否发光,若发光说明和火线是通路的。
16.【答案】C
【解析】解:由电路图可知,滑动变阻器与灯泡串联,电压表测灯泡两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)当滑动变阻器滑片向右滑动,接入电路中的电阻变大时,根据欧姆定律可知电路中的电流变小,即电流表示数变小;根据U=IR可知灯泡两端的电压变小,即电压表示数变小;故A错误;
(2)根据P=UI可得,灯的额定电流:,
因串联电路中各处的电流相等,且电流表的量程为0∼0.6A,所以,电路中的最大电流为Imax=0.25A,
由I=UR可得,灯泡的电阻:RL=ULIL=2.5V0.25A=10Ω,
电路中的总电阻:Rmin=UImax=6V0.25A=24Ω,
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:,因此滑动变阻器接入电路的阻值为14∼50Ω;故B错误;
该电路的最大功率:Pmax=UImax=6V×0.25A=1.5W,故D错误;
(3)当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,灯泡的功率最小,此时电路中的电流:,则电流表示数的变化范围是0.1A∼0.25A,故C正确;
故选:C。
由电路图可知,滑动变阻器与灯泡串联,电压表测灯泡两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)当滑动变阻器滑片向右滑动,接入电路中的电阻变大时,根据欧姆定律可知电路中的电流变小,灯泡两端的电压变小;
(2)知道灯泡的额定电压和额定功率,根据P=UI求出灯泡的额定电流,然后结合电流表的量程确定电路中的最大电流,根据欧姆定律求出灯泡的电阻和电路中的最小电阻,利用电阻的串联求出滑动变阻器接入电路中的最小阻值,再根据P=UI求出该电路的最大功率;
(3)当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,灯泡的功率最小,根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的最小电流。
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,关键是根据灯泡的额定电压和电流表的量程确定电路中的最大电流。
17.【答案】做功 无规则运动 做功 比热容
【解析】解:
(1)汽车在高速行驶的过程中轮胎会发烫,是因为轮胎与地面之间摩擦做功,增加了轮胎的内能。
(2)人在给汽车加油时会闻到汽油味儿,这是因为汽油分子在不停地做无规则运动。
(3)内燃机的做功冲程中,将内能转化为机械能,因此,汽车行驶时的动力来源于汽油机的做功冲程。
(4)因为水的比热容大,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,所以汽车发动机的冷却循环系统用水做工作物质。
故答案为:做功;无规则运动;做功;比热容。
(1)改变内能的方法:一是做功,对物体做功(克服摩擦做功、压缩气体做功),物体内能会增加;物体对外做功,物体内能会减少;二是热传递;
(2)扩散现象表明,一切物质的分子在不停地做无规则的运动;
(3)在内燃机的做功冲程中,将内能转化为机械能,在压缩冲程中,将机械能转化为内能;
(4)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。
本题主要考查了改变内能的方式、分子的无规则运动、内燃机不同冲程的特点、比热容的特点等,属热学综合题,难度不大。
18.【答案】6.3×109 30
【解析】解:这些燃料油完全燃烧时释放出的热量为:
;
水的质量为,
由题知,水吸收的热量,
由得,
水吸热升高的温度为。
故答案为:6.3×109;30。
知道燃料油的热值和燃料油的质量,利用燃料完全燃烧放热公式求燃料油完全燃烧放出的热量;这些热量被水吸收,又知道水的比热容和质量,利用公式△t=Qcm得到水升高的温度。
本题考查了吸热公式、燃料完全燃烧放热公式的应用,注意利用好隐含条件:水吸收的热量。
19.【答案】N 正 左
【解析】解:已知小磁针N极指向右端,根据磁极间的相互作用可知,电磁铁的左端N极,右手握住螺线管,大拇指指向N极,四指指向电流的方向,则电源右端为正极,左端为负极,
闭合开关S1和S2,要使指示灯变亮,则电路电流变大,巨磁电阻的阻值减小,磁场的磁性增强,电流变大,电阻变小,则使滑片P向左滑动。
故答案为:N;正;左。
(1)根据根据磁极间的相互作用得出电磁铁的两极,利用安培定则可知电源的正负极;
(2)根据灯泡亮度的变化可知,电流大小变化情况,从而判断出电磁铁的磁场强弱变化,进一步得出滑动变阻器的滑片移动方向。
本题考查了电路的动态分析,涉及到电磁铁磁性与电流的关系等,判读出巨磁电阻的变化是解题的关键。
20.【答案】1 10 6
【解析】解:(1)由电路图可知,R0与灯泡L串联,电压表测量R0两端的电压,电流表测电路中的电流;
则电路中的电流:I=U0R0=6V6Ω=1A,
根据P=UI,I=UR得,灯泡的电阻:
,
根据欧姆定律和串联电路电压的特点可得:
电源电压:U=I(R0+RL)=1A×(6Ω+4Ω)=10V;
(2)R0消耗的电功率:P0=U02R0=(6V)26Ω=6W。
故答案为:1;10;6。
(1)由电路图可知,R0与灯泡L串联,电压表测量R0两端的电压,电流表测电路中的电流;
根据欧姆定律可知电路中的电流,根据R=U2P求出灯泡的电阻;然后根据串联电路的电压特点和欧姆定律表示电源电压;
(2)根据P=U2R求出R0消耗的电功率。
本题考查串联电路电压规律、欧姆定律,电功率公式的综合应用,知道串联电路的电压、电流以及电阻的关系,并且能够灵活应用。
21.【答案】2:1 2:1
【解析】解:
由题知,甲乙两图中小灯泡规格相同,且两电路中灯泡都正常发光,若灯泡正常发光时的电流为I,
甲图中两灯并联后与变阻器串联,所以干路电流I1=2I,
乙图中两灯以及变阻器串联,所以电路中电流I2=I,
所以I1:I2=2I:I=2:1;
两电路的电源电压相等,由P=UI可得电路的总功率之比:
::UI2=I1:I2=2:1。
故答案为:2:1;2:1。
灯泡规格相同,两图中灯泡都正确发光,由串联和并联电路的电流特点可得电路的总电流比;由P=UI可得电路消耗总功率比。
本题考查了串联和并联电路的电流特点以及电功率公式的应用,知道规格相同的灯泡正常工作时电流相等,正确分析电路的连接方式是解题的关键。
22.【答案】当滑动变阻器接入电路中的电阻过小时,会造成灯泡两端的电压过大损坏小灯泡 17.5丙
【解析】解:(1)电源电压6V大于灯泡的额定电压,
由甲电路图可知,当滑动变阻器接入电路中的电阻过小时,会造成灯泡两端的电压过大损坏小灯泡;
(2)图乙中,为让滑片能自由移动,且小灯泡安全工作,当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时,灯泡应正常发光,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,R0两端的电压:
U0=U−UL=6V−2.5V=3.5V,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,R0的阻值:
R0=U0I0=U0IL=3.5V0.2A=17.5Ω;
(3)乙图中滑动变阻器、定值电阻与灯泡串联,滑动变阻器从最大阻值到最小,始终有电流通过小灯泡,小灯泡逐渐变亮;
丙图中滑动变阻器与灯泡并联后再与定值电阻串联,当滑动变阻器的滑片在最左端时,滑动变阻器的电阻为零,将小灯泡短路,小灯泡不发光,逐渐向右移动,滑动变阻器的电阻增大,小灯泡和滑动变阻器并联的总电阻变大,小灯泡与滑动变阻器两端分得的电压增大,小灯泡变亮,故丙图符合题意。
故答案为:(1)当滑动变阻器接入电路中的电阻过小时,会造成灯泡两端的电压过大损坏小灯泡;(2)17.5;(3)丙。
(1)电源的电压大于灯泡的额定电压,由甲电路图可知,当滑动变阻器接入电路中的电阻过小时会造成灯泡两端的电压过大损坏小灯泡;
(2)图乙中,为让滑片能自由移动,且小灯泡安全工作,当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时,灯泡应正常发光,根据串联电路的电压特点求出R0两端的电压,根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出R0的阻值;
(3)根据题目要求确定滑动变阻器与灯泡的接法,选出对应的电路图。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律以及电路设计的评估,其中(3)电路图的选择是本题的难点。
23.【答案】解:(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,这样在断开开关能切断火线,接触灯泡不会发生触电事故;
(2)三孔插座的接法:上孔接地线、左孔接零线、右孔接火线,如下图所示:
【解析】(1)灯泡的接法: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)三孔插座的接法:上孔接地线;左孔接零线;右孔接火线。
本题考查了家庭电路的连接,在家庭电路中,安装各个元件,不但考虑各元件能使用,更要考虑使用的安全性。
24.【答案】秒表 质量 吸热 煤油 偏小
【解析】解:(1)根据转换法可知,实验中需要测量加热的时间,故需要秒表来计时。
(2)在“比较不同液体的吸热能力”时,应控制两种物质的初温和质量是相同的。
(3)用相同的加酒精灯给两种物质加热,在相同的时间内,酒精灯放出的热量相同,则两种液体吸热相同。
(4)分析表格数据可知,甲、乙两个装置中,水的质量和初温相同,由Q=cm△t可知,末温高的吸收的热量较多;
在相同时间内,消耗燃料的质量相同,由Q=qm知,水温上升高的,燃料放热多,对应的燃料的热值较大,所以煤油的热值大。
(5)在实验的过程中,由于存在热量的散失,燃料不可能完全燃烧等,根据q=Qm可知,实验测得的热值会偏小。
故答案为:(1)秒表;(2)质量;(3)吸热;(4)煤油;(5)偏小。
(1)本实验需要的测量工具:温度计、秒表、天平;
(2)“比较不同液体的吸热能力”时,应控制两种物质的质量是相同的;
(3)使用相同的加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少,这种方法叫转换法,据此分析;
(4)由表格数据可知,在其它条件相同时,甲杯水的温度升高的较快,即煤油燃烧产生的热量多,所以其热值大;
(5)在实验的过程中,有热量的散失,据此分析。
本题是比较不同液体的吸热能力实验,会用控制变量法和转换法设计探究实验是本题的解题关键,为热学重要实验。
25.【答案】C 断路 2.2D0.5
【解析】解:(1)小灯泡的额定电压为2.5V,正常发光时电阻约为10Ω,由欧姆定律,灯正常发光时的电流约为:
I=ULR=2.5V10Ω=0.25A;故电流表选用小量程与灯串联,如下所示:
(2)闭合开关前,为了保护电路,滑动变阻器的滑片P应置于阻值最大处的C端;
(3)若灯泡短路,则电压表示数为0,电路为通路,灯泡发光,电流表有示数;若灯泡断路,灯泡不发光,则电流表示数为0,电压表串联在电路中测电源电压,有示数;故闭合开关后,小灯泡不发光,电流表无示数,电压表示数为3V,产生该现象的原因可能是小灯泡断路;
(4)图中电压选用小量程,分度值为0.1V,示数为2.2V;
灯在额定电压下正常发光,2.2V小于灯的额定电压2.5V,应增大灯的电压,根据串联电路电压的规律,应减小变阻器的电压,由分压原理,应减小变阻器连入电路中的电阻大小,故滑片向D移动,直到电压表示数为额定电压;
根据该同学实验得到的如图2所示的I−U图象知,灯在额定电压下的电流为0.2A,小灯泡的额定功率为:
P=UI=2.5V×0.2A=0.5W;
故答案为:(1)如上;(2)C;(3)断路;(4)2.2;D;0.5。
(1)根据小灯泡的额定电压为2.5V,正常发光时电阻约为10Ω,由欧姆定律得出灯正常发光时的电流确定电流表选用小量程与灯串联;
(2)为了保护电路,滑动变阻器的滑片P应置于阻值最大处;
(3)逐一分析每个答案,找出符合题意的答案;
(4)灯在额定电压下正常发光,根据图中电压表小量程读数,比较电压表示数与额定电压的大小,根据串联电路电压的规律及分压原理确滑片移动的方向;
根据I−U图象知灯在额定电压下的电流,由P=UI求出小灯泡的额定功率。
本题测量小灯泡的电功率,考查电路连接、故障分析、注意事项、操作过程和利用电能表测量功率的方法,这些都是电学实验中的重要知识,要掌握。
26.【答案】(1)条形;(2)电流;(3)控制两次实验的电流大小不变; 通电螺线管磁场强弱与线圈匝数。
【解析】解:(1)通电螺线管的磁场分布与条形磁体相似,都是具有两个磁性较强的磁极;
(2)如果改变螺线管中的电流方向,发现小磁针转动180∘,南北极所指方向发生了改变,由此可知:通电螺线管外部磁场方向与螺线管中的电流方向有关。
(3)实验中,他将开关S从a换到b上时,连入电路的线圈匝数发生了变化,为了保证电流不变,应调节变阻器的滑片P,控制两次实验的电流大小不变,再次观察电流表示数及吸引的回形针数目,这样才能探究出通电螺线管磁场强弱与线圈匝数的关系。
故答案为:(1)条形;(2)电流;(3)控制两次实验的电流大小不变; 通电螺线管磁场强弱与线圈匝数。
(1)通电螺线管的磁场分布与条形磁体相似;
(2)通电螺线管外部磁场方向与螺线管中的电流方向和线圈的绕法有关;
(3)影响螺线管磁性强弱的因素有电流的大小和线圈匝数的多少,在实验中,应注意控制变量法的运用。
本题考查了螺线管磁场的特点、磁极方向的判断等,注意通电螺线管的磁极极性与电流的方向和线圈的绕法有关。
27.【答案】解:由电路图可知,两电阻串联,电压表测定值电阻R0两端的电压;
(1)由图象可知,污染指数为50时,可变电阻连入电路中的阻值为50Ω,
(2)电压表示数为1V时,则电路中的电流为I=U0R0=1V10Ω=0.1A,
由串联电路电压的规律可知,可变电阻两端电压UR=U−U0=3V−1V=2V,
根据欧姆定律可得,此时可变电阻的阻值:R=URI=2V0.1A=20Ω,
由图乙可知,此时污染指数为150,属于重度污染;
答:(1)污染指数为50时,电阻R的阻值是50Ω;
(2)电压表示数为1V时,甲醛污染指数属于重度污染。
【解析】(1)由图象可知,污染指数为50时,由乙图读出可变电阻连入电路中的阻值;
(2)电压表示数为1V时,根据欧姆定律求出电路中电流,根据串联电路的分压特点求出可变电阻两端电压,再根据欧姆定律求出可变电阻连入电路中的阻值,根据污染程度图象分析。
本题主要考查的是学生对欧姆定律、电功率公式、串联电路的分压特点的理解和掌握,读懂图象是解决此题的关键。
28.【答案】解:(1)当S接高温档触点时,电路为R3的简单电路,
由P=UI=U2R可得,R3的阻值:
,
当S接中温档触点时,R2、R3串联,则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,R2的阻值:
;
(2)当S接低温档触点时,R1、R3串联,则加热杯的低温档功率:
;
(3)满壶水的体积:
V=1L=1dm3=1×10−3m3,
由ρ=mV可得,水的质量:
,
水吸收的热量:
,
不计热量损失时,消耗的电能:
,
由P=Wt可得,需要的加热时间:
。
答:(1)R2的阻值是66Ω;
(2)加热杯的低温档功率是220W;
(3)若不计热量损失,加热杯使用高温档加热,使1L水从12℃升高到100℃,需要336s。
【解析】(1)当S接高温档触点时,电路为R3的简单电路,根据P=UI=U2R求出R3的阻值;当S接中温档触点时,R2、R3串联,根据P=UI=U2R求出总电阻,利用电阻的串联求出R2的阻值;
(2)当S接低温档触点时,R1、R3串联,根据电阻的串联和P=UI=U2R求出加热杯的低温档功率;
(3)知道满壶水的体积,根据ρ=mV求出水的质量,又知道水的初温、末温以及比热容,根据求出水吸收的热量,不计热量损失时,消耗的电能和水吸收的热量相等,根据P=Wt求出需要的加热时间。
本题考查了电功率公式和电阻串联、密度公式、吸热公式、电功公式的综合应用,判断出加热杯处于不同状态时电路的连接方式是关键。
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