2020-2021学年福建省莆田市励志学校九年级(上)期末物理试卷
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2020-2021学年福建省莆田市励志学校九年级(上)期末物理试卷
1. 科学家在物理学领域里的每次重大发现,都有力地推动了人类文明的进程,最早利用磁场获得电流促使人类进入电气化时代的科学家是( )
A. 牛顿 B. 法拉第 C. 托里拆利 D. 奥斯特
2. 随着技术的进步,LED常被用作光源或信号显示器,制作LED的关键材料是( )
A. 绝缘体 B. 普通导体 C. 超导体 D. 半导体
3. 关于信息与能源,下列说法中,错误的是( )
A. 水能是可再生能源,可循环利用,因此不需要节约水资源
B. 焚烧秸秆既污染环境又浪费能源,因此要大力禁烧秸秆,加强秸秆的综合利用和开发
C. 北斗卫星是通过电磁波传递信息,从而提供导航和通信服务
D. 核电站一旦发生泄露,将产生严重的危害,所以必须制定严格的安全标准和规范
4. 下列说法中,正确的是( )
A. 有电压就一定有电流 B. 有电流就一定有电压
C. 有电源的电路一定有电流 D. 电流和电压总是同时存在的
5. 一个电路中有两盏电灯L1和L2,则下列判断正确的是( )
A. 若开关断开,两灯同时熄灭,则两灯连接方式一定为串联
B. 若一盏灯暗,另一盏灯亮,则能判断是串联还是并联
C. 若测得通过每盏电灯的电流不相等,则两灯的连接方式一定为并联
D. 若测得通过每盏灯的电流都相等,则两灯的连接方式一定为串联
6. 在新冠肺炎疫情期间,防疫人员用如图甲所示电子测温仪测量体温,图乙是它工作的原理图,其中电源电压保持不变,R是热敏电阻,用于靠近人体测温,定值电阻R0为保护电阻,显示仪是由电流表或电压表改装而成的。在测量人的体温时,显示仪的示数会随被测者体温的升高而变大,则下列分析正确的是( )
A. 显示仪是由电流表改装成的
B. 热敏电阻R的阻值随着温度的升高而增大
C. 被测温者体温越高,电路消耗的电功率越大
D. 将R0 更换为阻值更大的电阻,测相同温度时,读数相同
7. 教室中若关掉一盏灯,则教室电路的( )
A. 总电压变大 B. 总电阻变小 C. 总功率变大 D. 总电流变小
8. 下表中列举的是几种物质的比热容,单位是[J/(kg⋅℃)],下列判断正确的是( )
水
4.2×103
铝
0.88×103
冰
2.1×103
干泥土
0.84×103
沙石
0.92×103
铜
0.39×103
A. 物质的比热容与物质的状态无关
B. 150g水的比热容是50g水的比热容的三倍
C. 寒冬室外盛水的缸容易破裂是因为水的比热容较大
D. 质量相等的铝块和铜块降低相同的温度,铜块放出的热量少
9. 关于家庭电路与安全用电,下列说法正确的是( )
A. 三孔插座中有一个孔是用来连接地线的
B. 电热毯的电阻丝断了,将电阻丝的两个断头接上后还可以安全使用
C. 开关安装在电灯和零线之间
D. 人的双脚站在绝缘体上时,一只手接触火线另一只手同时接触零线不会触电
10. 为探究“电磁铁磁性强弱与哪些因素有关”,实验小组连接了如图所示的实验电路,开关S闭合。下列说法正确的是( )
A. 比较甲、乙铁钉吸引大头针的数量可得出电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系
B. 乙铁钉的上端是N极
C. 大头针的下端散开是因为异名磁极相互排斥
D. 向左调节滑片P,甲、乙吸引大头针个数均会增多
11. 小红同学在做“测串联电路的电压”实验时,连接了如图所示的电路,接通开关后,发现L1亮度较大,L2亮度较小,对这一现象以下分析合理的是( )
A. 灯泡L2发生了短路
B. 灯泡L2发生了断路
C. 灯泡L1两端的电压大于L2两端的电压
D. 灯泡L2两端的电压大于L1两端的电压
12. 如图是研究电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关的实验装置,下列说法正确的是( )
A. 该装置研究的是电流通过电阻丝产生的热量与电流的关系
B. 该装置用U形管中液体的热胀冷缩来反映电阻丝放热的多少
C. 通电一段时间后,右侧U形管中液面的高度差比左侧的大
D. 若只改变左侧容器中电阻丝的阻值,可研究电流产生的热量与电阻的关系
13. 2020年5月19日,为抢救濒危病人,常州医生朱鼎暴露在X光(电磁波的一种)下近1小时,之后才穿上铅制防护服继续抢救直至病人转危为安。朱鼎事后流了鼻血,好在身体未受其它严重伤害。铅制防护服能阻碍X光传播,下列现象同样是阻碍电磁波传播的是( )
①放在真空罩内的手机仍能接收到呼叫信号
②放在密闭金属盒内的收音机,不能接收到电台信号
③微波炉炉门上的玻璃覆盖有金属网,可以防止微波泄漏
④用导线时断时续地连接旧干电池的两极,附近的收音机发出咔啦咔啦的声音
A. ①② B. ②③ C. ③④ D. ①④
14. 随着科技发展和社会进步,智能密码锁的安装率越来越高,人们可通过密码开关S1开锁,也可通过指纹开关S2开锁,还可通过刷卡开关S3开锁;该智能锁还配有24小时常亮的氛围灯。图中能准确表示该智能锁电路的是( )
A. B.
C. D.
15. 如图所示,电源电压保持不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,闭合开关S后,滑动变阻器的滑片P自a端向b端移动的过程中,下列判断正确的是( )
A. 电压表V1的示数变大
B. 电流表A的示数变小
C. 电压表V1的示数与电流表A的示数之比变大
D. 电压表V2的示数与电压表V1的示数之差变大
16. 如图所示,是一种自行车前轮的结构图,行驶中,磁铁靠近传感器时磁场能使其中的带电粒子发生偏转(即相当于通电导体在磁场中受力运动),产生一种信号,信号传入速度计能测出自行车行驶的速度和里程。下列能说明其原理的是图( )
A. B.
C. D.
17. 通过100Ω电阻丝的电流是2.2A,产生9680J的热量需要通电______ ,这段时间电流做的功是______ 。
18. 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,热水器消耗的电能为______J,热水器的实际功率为______W;若不计能量损失,这段时间内热水器中5L的水可升温______℃.[已知,
19. 党的十八大提出“绿水青山就是金山银山”的理念,指导中国经济与环境协调统一,解决面临的生态环境问题,打好蓝天保卫战。以下能源属于清洁可再生能源的是______ 。(①天然气;②煤炭;③石油;④风能)
20. 汽油机是热机的一种。汽油机作时,汽油在燃烧时是将______能转化为______能。如图所示的是四冲程汽油机工作状态示意图,由图可以看出,此时它正处在______冲程。某单缸四冲程汽油机转速1800r/min,则该汽油机在1s内做了______次功。
21. 观察如图甲所示的小灯泡结构,回答以下问题。
(1)如图乙所示的手电筒结构,电源为两节干电池,当旋紧电筒的后盖时,弹簧的弹性势能______ (选填“不变”、“变大”或“变小”)。小灯泡正常发光时,电能转化为______ 能和光能,此时电路处于______ (选填“断路”、“短路”或“通路”)状态。
(2)在“怎样使两个小灯泡都亮起来”的活动中,采用如图丙所示的方法连接,结果两个灯泡都亮了,且亮暗不同,这时经过两灯泡的电流______ (选填“相等”或“不等”)。
22. 手机在如今的生活中已越来越普及,如图所示为某品牌充电宝,电池的容量为20000mA⋅h,输出电压为5V,这款充电宝一次最大储存的能量是______ J,存储能量的过程中它相当于______ ;如果它同时给两个手机充电,充电宝相当于______ 。(后两空选填“电源”或“用电器”)
23. 如图所示,小磁针静止在通电螺线管右侧,请标出通电螺线管的N级、磁感线方向和小磁针的N极。
24. 请用笔画代替导线,将图中元件接入家庭电路中,要求:①同时闭合声控开关和光控开关电灯才能亮;②三孔插座单独接入
25. 多年来,福建各地市政府投入了大量资金,种植花草树木,提高绿地覆盖率,修建人工湖,扩大水域面积,大大改善了市民的居住环境,让全市民享受到了“绿城”带来的实惠。请你运用所学的物理知识解释。修建人工湖可以调节气温的主要原因。
26. 如图,在探究“产生感应电流的条件”实验中:
(1)实验中观察______来判断电路中是否有感应电流;
(2)闭合开关,若导体AB不动,左右移动磁体,电路中______(选填“有”或“无”)感应电流;
(3)该实验的结论是:闭合电路的一部分导体,在磁场中做______运动时,导体中就会产生感应电流;
(4)如果将小量程电流表换成______,可以探究磁场对通电导体的作用。
27. “探究串联电路特点”时小明选用两只规格相同的灯泡连接的电路如图甲所示。
(1)闭合开关S后,发现灯L1发光,L2不发光。同学们有以下几种猜想:①L2灯丝断了;②L2短路;③灯L2也工作,但L2中电流比L1中电流小。以上猜想中正确有______(填序号)。
(2)为了寻找“串联电路的电流关系”,分别把图中A、B、C各点断开,然后把______接入,闭合开关前,发现其中一个电表指针如图乙所示,出现这种现象的原因是______。
(3)在寻找“串联电路的电压关系”时,小明将电压表并联在L1两端,闭合开关,电压表示数如图丙所示,为了使实验结果更准确,接下来他应该______。
(4)正确实验操作后,测得A、B、C三处的电流IA、IB、IC,测得AB、BC、AC两点间的电压UAB、UBC、UAC.下列说法正确的是______
A.IA>IB>IC B.IA
(5)为了使结论更有普遍性,可采用的方法是:______。
A、换用不同规格灯泡多次实验,B、改变电源电压多次实验。
28. 如图甲是阳阳同学设计的根据欧姆定律测电阻的实验电路。
(1)检查无误后,闭合开关。他将滑片P向左滑动时,电压表示数将______(选填“增大”、“减小”或“不变”);当P滑到某一位置时,两表读数如图乙所示,由此可知电阻R=______Ω.你认为这个结果可靠吗?______,理由是______。
(2)做完测电阻实验后,阳阳发现桌上还有一个标有额定电流的小灯泡和两个开关,一个已知阻值为R0的定值电阻,他想:能否在不用电流表的情况下测定小灯泡的额定功率呢?通过与同学讨论,他设计出了如图丙所示的电路图,并完成了小灯泡额定功率的测量。具体操作是:
①闭合开关______,断开开关______,移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为______;
②保持滑动变阻器的滑片位置不动,断开开关______,闭合开关______,读出此时电压表示数为U;
③小灯泡的额定功率P额=______(用已知量和所测物理量符号表示结果)。
29. 在探究影响导体电阻大小的因素时,小明作出了如下猜想:
导体的电阻可能与①导体的长度有关、②导体的横截面积有关、③导体的材料有关。
实验室提供了4根电阻丝,其规格、材料如下表所示。
编号
材料
长度/m
横截面积/mm2
A
镍铬合金
0.5
0.5
B
镍铬合金
1.0
0.5
C
镍铬合金
0.5
1.0
D
锰铜合金
0.5
0.5
(1)按照图1所示“探究影响导体电阻大小因素”的实验电路,在M、N之间分别接上不同的导体,则通过观察______来比较导体电阻的大小。
(2)为了验证上述猜想①,应该选用编号______两根电阻丝分别接入电路进行实验。
(3)分别将A和D两电阻丝接入图1电路中M、N两点间,电流表示数不相同,由此,初步得到的结论是:当长度和横截面积相同时,导体电阻跟______有关。
(4)要进一步研究导体材料的导电性能,就需要测量导体的电阻,小明的实验方案和操作过程均正确,两表的连接和示数如图2所示。但通过观察发现电流表指针偏转过小,这样会导致实验误差______,解决这一问题的措施是______。
30. 如图所示电路中,电源电压保持不变,R1阻值为10Ω,R2阻值为15Ω,只闭合开关S时电流表的示数为0.6A,求:
(1)电源电压;
(2)闭合开关S和S1时电流表的示数;
(3)闭合开关S和S1,通电10min电路消耗的电能。
31. 如图甲所示为一家用电暖器,有“低温”、“中温”、“高温”三挡,铭牌如表所示(“高温”挡功率空出),如图乙所示为其简化的电路原理图,S是自我保护开关,电暖器跌倒时,S自动断开,切断电源,保证安全,闭合S1、断开S2时为低温挡。
额定电压
220V
额定功率
低温挡
550W
中温挡
1100W
高温挡
质量
5kg
四个轮接触地面总面积
10cm2
(1)低温挡正常工作时的电阻是多少?
(2)高温挡正常工作时的总电流是多少?
(3)若某房间空气质量为60kg,空气温度为10℃,设定空气的比热容为1.1×103J/(kg⋅℃)且保持不变,用该电暖器的高温挡正常工作20min,放出热量的50%被房间内的空气吸收,那么可使此房间内的空气温度升高到多少℃?
32. 如图所示的电路中,电源电压恒定,灯泡L上标有“6V3W”的字样,R1为定值电阻,滑动变阻器R2上标有“10Ω0.8A”的字样,电流表A的量程为0∼3A,电压表V的量程为0∼3V,忽略温度对灯丝电阻的影响。求:
(1)灯泡L的电阻;
(2)闭合S、S1与S2时,灯泡L正常发光,电流表A的示数为1.5A,求电源电压U和R1的阻值;
(3)闭合S,断开S1与S2时,在确保电路安全的前提下,求滑动变阻器R2接入电路的阻值范围和电路总功率的变化范围。
答案和解析
1.【答案】B
【解析】解:奥斯特最早发现了电流的磁效应,即电流能够产生磁场;法拉第发现了电磁感应现象,从而能够利用磁场产生电流;
故选:B。
由我们了解的物理常识判断。
平时多搜集,多读多记,掌握物理学史的相关知识,就能顺利解决此类题目。
2.【答案】D
【解析】解:LED灯中的发光二极管由半导体材料制成,其导电能力介于导体和绝缘体之间,常用的半导体材料有硅、锗等。
故选D。
导电能力介于导体和绝缘体之间的材料叫半导体,半导体是制作二极管、三极管的材料,常用在电子元件上。
应用了半导体材料:有二极管、在极管、集成电路的电子线路板等,属于识记性内容,比较简单。
3.【答案】A
【解析】解:
A、水能是可再生能源,可循环利用,地球上可以利用的淡水资源是有限的,因此需要节约水资源,故A错误;
B、秸秆燃烧会浪费能源,污染环境,因此要大力禁烧秸秆,加强秸秆的综合利用和开发,故B正确;
C、卫星导航是利用电磁波传递信息的,故C正确;
D、核电站发生泄漏时产生的核辐射会对人和生物造成伤害,核废料有放射性,会对环境造成污染,因此必须制定严格的安全标准和规范,故D正确。
故选:A。
(1)地球上可以利用的淡水资源是有限的,据此进行分析;
(2)秸秆燃烧会浪费能源,污染环境即会产生烟雾、二氧化碳;
(3)卫星通信实际上是微波通信的一种,是利用卫星做微波通信的中继站;
(4)核电站主要利用核裂变的可控链式反应来发电的,虽然核能发电有很多优点,但是核废料因具有放射线,故必须慎重处理。
本题考查了卫星通信、能源分类、核能利用、能源利用的相关知识,具有一定的综合性,熟练掌握各项知识是解题的关键。
4.【答案】B
【解析】解:A、电路中有电压,若电路是断开的,则电路中没有电流,故A错误;
B、电路中有电流,则电路一定闭合且电路中有电压,故B正确;
C、电路中有电源,若电路是断开的,则电路中没有电流,故C错误;
D、有电源的闭合电路,电路中电压和电流同时存在;若电路是断开的,电路中电压和电流不是同时存在的,故D错误。
故选:B。
产生电流的条件是:电路闭合,电路中有电压。电路中有电流则一定存在电压,但电路有电压却不一定有电流。
本题是一道基础题,知道电流产生的条件即可正确解题。
5.【答案】C
【解析】解:
A、若开关断开,两盏灯同时熄灭,有两种可能,即可能串联;也可能并联,且此时的开关处于干路上,故A错误;
B、因为两灯规格不确定,只根据一盏灯暗,另一盏灯亮,无法判断两灯是串联还是并联,故B错误;
C、串联电路中的电流一定是相等的,若两灯的电流不相同,则一定是并联的,故C正确;
D、串联电路中的电流一定相等,若并联电路中的两灯的规格相同,通过各个支路的电流也是相等的,故D错误。
故选:C。
(1)串联电路中开关的控制作用与开关的连接位置无关,并联电路中干路开关控制整个电路,支路开关只控制本条支路;
(2)串联电路中的用电器是能相互影响的,且串联电路中的电流一定相等;并联时若两灯的规格相同,通过各个支路的电流也是相等的;
(3)并联电路的用电器是互不影响的,且并联电路中的电压一定是相等的;串联时若两灯的规格相同,每个灯泡两端的电压也是相同的;
(4)灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率,知道只有当实际功率达到灯泡的发光条件就发光;若实际功率太小灯泡也不亮。
本题考查串并联电路的特点、开关的控制作用和灯泡发光的条件,知道灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率,并且实际功率太小灯泡也不亮。
6.【答案】B
【解析】解:A、因为显示仪与R并联,所以显示仪是电压表,故A错误;
B、被测温者温度越高,说明电压表示数越大,由串联电路分压特点可知,R的阻值越大,则热敏电阻的阻值随温度的升高而增大,故B正确;
C、被测温者温度越高,电路中的总电阻越大,由欧姆定律可知,电路电流越小,根据P=UI可知,电路消耗的总功率变小,故C错误;
D、温度相同时热敏电阻的阻值不变,将R0更换为阻值更大的电阻,由串联电路分压特点可知,R0两端分得的电压变大,根据串联电路的电压特点可知,R两端的电压越小,因此显示仪示数会变小,故D错误。
故选:B。
根据电路图可知,R与R0串联,显示仪与R并联;
(1)根据电流表和电压表的正确使用确定显示仪是电流表还是电压表;
(2)根据串联电路分压的特点可知热敏电阻随温度的变化;
(3)根据电压表示数和欧姆定律可知电路电流的变化,根据P=UI判定总功率的变化;
(4)当温度相同,说明热敏电阻的阻值不变,若将R0更换为阻值更大的电阻,由串联电路分压特点可知显示仪示数的变化。
本题考查串联电路的规律及欧姆定律公式的运用,关键是题干中获取有效的信息,难度不大。
7.【答案】D
【解析】解:
A.我国家庭电路的电压为220V不变,教室中若关掉一盏灯,则教室电路的总电压不变,故A错误;
B.教室里各盏灯之间的连接方式为并联,由并联电路中并联的电阻越多总电阻越小、反之越大可知,若关掉一盏灯,则教室电路的总电阻变大,故B错误;
CD.由并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知,教室中若关掉一盏灯,总电流会变小,由P=UI可知,总功率也会变小,故C错误、D正确。
故选:D。
(1)我国家庭电路的电压为220V不变;
(2)教室里各盏灯之间的连接方式为并联,根据电阻的并联特点可知电路总电阻的变化;
(3)根据并联电路的电流特点可知总电流的变化,根据P=UI可知总功率的变化。
本题考查了我国家庭电路的电压和并联电路特点的应用,知道教室内各用电器的连接方式是关键。
8.【答案】D
【解析】解:
A、水和冰是同一种物质,但比热容不同,说明比热容与物质的状态有关。此选项错误;
B、比热容是物质本身的一种特性,同种物质状态一定时,比热容一定,与质量大小无关。此选项错误;
C、水结冰时,体积膨胀密度变小,所以冬天放在室外盛有水的水缸会破裂,与水的比热容大小无关。此选项错误;
D、质量相等的铝块和铜块降低相同的温度,由于铜的比热容较小,由公式Q=cmΔt知,铜块放出的热量较少。此选项正确。
故选:D。
①比热容是物质本身的一种特性,与物质的种类和状态有关,与质量、温度计吸放热情况无关;
②水在0℃∼4℃之间具有热缩冷涨的反常现象;
③质量相同的不同物质,降低相同的温度,放出的热量与物质的比热容成正比。
此题考查了比热的物理意义、热量的变形公式的应用,其中利用热量或其变形公式分析问题时一定要严谨,自觉应用控制变量法。
9.【答案】A
【解析】解:
A、三孔插座的接线原则是左零右火,中间接地线,接地线的孔与大地相连,若用电器的金属外壳带电,电流会通过接地线流入大地,不致造成触电事故,此选项正确;
B、电热毯电阻丝的阻值是比较小的,而接头处因为接触的问题会使接头处局部的电阻相对于其他位置大,而电阻丝中的电流都是一样的,所以接头的功率最高,发热也就最大,所以会烧焦.此选项错误;
C、安装家庭电路时,电灯和开关串联后连在火线上,这样开关能控制灯泡,并且在灯泡损坏时,更换灯泡时,断开开关,切断了火线,更换灯泡时更安全.灯泡的螺旋套只准接在零线上,此选项错误;
D、人站在绝缘体上:一只手接触火线,另一只手接触零线,这样,人体与导线构成了闭合电路,电流流过人体,发生触电事故.此选项错误.
故选A.
①必须使用三孔插座,以防外壳带电,危及人身安全;
②电热丝烧断以后再接上,接头处的电阻会发生变化,消耗的功率相应变化;
③火线过开关入灯泡顶端的金属点,零线直接进入灯泡的螺旋套;
④触电的形式有:a、人站在绝缘体上:一只手接触火线,另一只手接触零线,这样,人体与导线构成了闭合电路,电流流过人体,发生触电事故;
b、人站在地面上:一只手接触火线,导线、人体、大地构成了闭合电路,电流流过人体,发生触电事故.
本题考查在家庭电路中用电器的连接、使用及用电安全等中考中常常涉及的考点,应在平时多了解.
10.【答案】D
【解析】解:A、由图知,甲吸引大头针的个数较多,说明甲的磁性较强,甲乙串联,电流相等,甲的线圈匝数大于乙的线圈匝数,说明电流一定时,线圈匝数越多,电磁铁磁性越强,故A错误;
B、根据右手螺旋定则,乙铁钉的上端是电磁铁的S极,故B错误;
C、大头针被磁化,大头针下端的磁极相同,互相排斥,所以下端分散,故C错误;
D、向左移动滑片P时,电路中电阻减小,电流变大,电磁铁的磁性增强,电磁铁甲乙吸引大头针的数量会增多,故D正确。
故选:D。
(1)根据电磁铁吸引大头针个数的多少判断电磁铁磁性的强弱并分析甲乙磁性不同的原因;
(2)根据安培定则,可判断出两电磁铁的上端极性;
(3)利用磁化和磁极间的作用规律进行分析;
(4)根据滑动变阻器滑片移动,判断电路中电阻变大从而知道电流变化,进而判断磁性强弱变化。
本题考查了安培定则、影响电磁铁磁性强弱的因素以及控制变量法和转换法的应用,有一定难度。
11.【答案】C
【解析】解:A、当L2发生短路时,L2灯不会发光,而题目中是亮度较小,A错。
B、如L2发生断路,则两灯都不会亮,B错。
C、两灯串联在电路上,电流相等,由P=I2R得,L1灯亮,说明L1灯电阻大,由U=IR得,L1灯电压大,C对。
D、两灯串联在电路上,电流相等,由P=I2R得,L1灯亮,说明L1灯电阻大,由U=IR得,L1灯电压大,D错。
故选:C。
由短路和断路的特点可以判断AB,由亮度不同可得功率不同,则由串联电路的特点可得两灯上的电压关系。
因串联电路中电流相等,故可由P=UI进行判定,功率大的灯泡电压就大。
12.【答案】A
【解析】解:A、装置是左边一个5Ω的电阻与右边两个5Ω的电阻并联后再串联,根据串联电路的电流特点可知,右端两个电阻的总电流和左端的电阻电流相等,即,两个5Ω的电阻并联,根据并联电路的电流特点知,两电阻阻值相等,则支路中电流相等,I1=I2,所以右边容器中的通过电阻的电流是左侧通过电流的一半,即装置研究的是电流产生的热量与电流的关系,故A正确;
B、该实验装置是利用容器中空气的热胀冷缩来反映电流产生热量的多少,电流产生热量的多少不能直接观察,通过U形管液面高度差的变化来反映电流产生热量的多少,故B错误;
C、通电一段时间后,左边容器中通过电阻的电流大于右侧电阻中通过的电流,左右容器中的电阻都是5Ω,根据公式Q=I2Rt可知,左边产生的热量多,所以左侧U形管中液面的高度差比右侧的大,故C错误;
D、若只改变左侧容器中的电阻丝的阻值,左右容器中的电阻和电流都不同,没有控制变量,所以不能探究电流产生的热量与电阻的关系,故D错误。
故选:A。
(1)电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关,探究电流产生热量跟电流的关系时,控制通电时间和电阻不变;
(2)电流通过导体产生热量的多少不能直接观察,通过U形管中液面高度差来反映温度的变化;
(3)通电时间和电阻相同,电流不同,根据公式Q=I2Rt判断;
(4)探究电流产生的热量跟电阻关系时,控制通电时间和电流不变。
本题主要考查了学生对“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,同时考查了学生对焦耳定律变形公式的理解和掌握,难度较大。
13.【答案】B
【解析】解:①放在真空罩内的手机仍能接收到呼叫信号,推理可得电磁波可以在真空中传播,不合题意;
②放在密闭金属盒内的收音机,不能接收到电台信号,说明密闭金属盒可以屏蔽电磁波,符合题意;
③微波炉炉门上的玻璃覆盖有金属网,可以防止微波泄漏,说明金属网可以屏蔽电磁波,符合题意;
④用导线时断时续地连接旧干电池的两极,附近的收音机发出咔啦咔啦的声音,说明变化的电流可以产生电磁波,不合题意。
故②③符合题意。
故选:B。
电磁波可以在真空中传播,金属可以屏蔽电磁波,据此解答。
本题主要考查了电磁波的传播条件,以及了解金属对电磁波的屏蔽作用,难度不大。
14.【答案】D
【解析】解:人们可通过密码开关S1开锁,也可通过指纹开关S2开锁,还可通过刷卡开关S3开锁,这说明这三个开关互不影响,是并联的,并联后再与电动机串联;该智能锁还配有24小时常亮的氛围灯,这说明氛围灯能独立工作,与电动机的电路是并联的,故D正确,ABC错误。
故选:D。
由题意可知,智能锁通过指纹开关S1或密码开关S2、刷卡开关S3均可解锁,说明三个开关互不影响即为并联,均可以控制电动机,根据常亮,说明灯泡能单独接入电路中,据此进行解答。
本题考查了电路的设计,根据题意得出三个开关的连接方式是关键。
15.【答案】D
【解析】解:由电路图可知,闭合开关S后,R1与R2串联,电流表测电路中的电流,电压表V1测R2两端的电压,电压表V2测电源两端的电压;
将滑动变阻器R2的滑片P由a端向b端移动的过程中,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,即电流表A的示数变大,故B错误;
由U=IR可知,R1两端的电压变大,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,R2两端的电压变小,即电压表V1的示数变小,故A错误;
因电压表V2的示数与电压表V1的示数之差等于R1两端的电压,
所以,电压表V2与电压表V1之差变大,故D正确;
由电压表V1的示数变小、电流表A的示数变大可知,其比值变小,故C错误。
故选:D。
由电路图可知,闭合开关S后,R1与R2串联,电流表测电路中的电流,电压表V1测R2两端的电压,电压表V2测电源两端的电压,根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和R1两端的电压变化,根据串联电路的电压特点可知R2两端的电压变化,再根据串联电路的电压特点结合R1两端的电压可知电压表V2的示数与电压表V1的示数之差变化,最后根据电压表V1的示数和电流表A的示数变化判断其比值的变化。
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,分清电路的连接方式和电表所测的电路元件是关键。
16.【答案】B
【解析】解:由题意可知,该装置能测出自行车行驶速度和里程的原理是通电导体在磁场中受力运动;
A、由图知,这是演示电流的磁效应的实验装置,故A错误;
B、由图知,这是演示磁场对电流作用的实验装置,即通电导体在磁场中受力运动,故B正确;
C、由图知,这是研究电磁感应现象的实验装置,是发电机的原理,故C错误;
D、电磁继电器就是利用电磁铁来控制电路的,故D错误;
故选:B。
(1)电流磁效应是指电流能产生磁场;
(2)研究磁场对电流的作用要先给导体通电,再将其放入磁场中;
(3)电磁感应是指闭合电路的一部分导体在磁场中切割磁感线,电路中会产生感应电流;
(4)电磁继电器的工作原理,对照各图进行判断即可。
图中所示的四个实验,是电与磁这一单元最典型的四个实验,它们各自的特点不同,代表了不同的含义,学习中我们应该加以重点区分才行。
17.【答案】20s 9680J
【解析】解:(1)由Q=I2Rt可得通电时间:
t=QI2R=9680J(2.2A)2×100Ω=20s;
(2)电阻丝工作过程中,电流做的功等于产生的热量,
所以电流做功9680J。
故答案为:20;9680J。
(1)已知电阻的阻值、通过的电流及产生的热量,利用公式t=QI2R可以得到通电时间;
(2)电流做功的过程,也就是将电能转化为其他形式的能量的过程。电阻丝通电时,电能全部转化为内能。
本题考查了焦耳定律变形公式的应用和电功与电热的关系,属于基础题,难度不大。
18.【答案】2.52×105 2100 12
【解析】解:
(1)1000r/(kW⋅h)表示的路中每消耗1kW⋅h的电能,电能表的转盘转1000r,
电能表的转盘转70r,电热水器消耗的电能:
W=701000kW⋅h=0.07kW⋅h=0.07×3.6×106J=2.52×105J,
工作时间t=2min=120s,该电热水器实际功率:P=Wt=2.52×105J120s=2.1kW=2100W;
(2)水的体积,
由ρ=mV可得水的质量:
;
因为不计能量损失,所以水吸收的热量:,
由得水升高的温度:
。
故答案为:2.52×105;2100;12。
(1)1000r/(kW⋅h)表示的路中每消耗1kW⋅h的电能,电能表的转盘转1000r,据此求出转盘转70r电路中消耗的电能,然后根据P=Wt求热水器的电功率;
(2)由已知条件,根据密度公式得出水的质量,不计能量损失,,利用求水升高的温度。
本题是一道电热综合题,考查了密度公式、电功率公式、吸热公式的应用,以及对电能表相关参数的理解,与生活紧密相连,学以致用!
19.【答案】④
【解析】解:①天然气、②煤炭和③石油在地球上的储量是有限的,一旦被燃烧耗用后,不可能数年乃至数万年内再生,所以属于不可再生能源;
④风能在自然界中可以不断再生,属于清洁可再生能源。
故答案为:④。
从能源是否可再利用的角度可把能源分为可再生能源和不可再生能源。人类开发利用后,在现阶段不可能再生的能源,属于不可再生能源;在自然界中可以不断再生的能源,属于可再生能源。
本题难度不大,了解可再生能源和不可再生能源的特点是正确解答本题的关键。
20.【答案】化学 内 做功 15
【解析】解:
(1)汽油机工作时,汽油在气缸内燃烧时将化学能转化为内能;
(2)从图中可以看出,火花塞点火和活塞向下移动的特点,可以判断这个冲程是做功冲程。
(3)某单缸四冲程汽油机转速1800r/min,故汽油机在1s转30转,完成了15个循环,故对外做功15次。
故答案为:化学;内;做功;15。
(1)燃料燃烧的过程,是将燃料的化学能转化为内能的过程;
(2)汽油机一个工作循环有四个冲程,分别是吸气、做功、压缩和排气,其中只有做功冲程对外做功,在做功冲程中,燃料的化学能转化为内能,而内能又转化为机械能;汽油机的做功冲程特点是火花塞点火,在做功冲程对外输出功;
(3)四冲程内燃机曲轴转一圈,完成2个冲程,1个工作循环中包括4个冲程并对外做功1次。
该题考查了内燃机的四个冲程及有关计算,要求学生记住每个冲程的特点,记住相关的数据大小,会根据题中信息计算转速。
21.【答案】变大 内 通路 相等
【解析】解:(1)当旋紧电筒的后盖时,弹簧的弹性形变变大,所以弹性势能变大;手电筒工作时,小灯泡发热发光,将电能转化为内能和光能;此时电路接通,有电流通过小灯泡,所以电路为通路;
(2)如图所示的方法连接,电流只有一条路径,故两灯的连接方式是串联,根据串联电路电流处处相等可知经过两灯泡的电流相等。
故答案为:(1)变大;内;通路;(2)相等。
(1)弹性势能的大小与弹性形变的程度有关,弹性形变越大,弹性势能也就越大;小灯泡工作时将电能转化为内能和光能;电路的三种状态是通路、短路和断路。即处处连通的电路叫做通路;某处断开的电路叫做断路,也叫开路;短路是将导线直接接在电源正负两极上的电路;
(2)根据串联电路电流处处相等即可判断两灯泡的电流关系。
本题考查了影响弹性势能大小的因素、能量的转化和电路的状态,难度不大,属于基础题,提示我们应多观察生活。
22.【答案】3.6×105 用电器 电源
【解析】解:(1)充电宝电池的容量:
Q=20000mA⋅h=20A⋅h,
这款充电宝一次最大储存的能量:
W=UIt=5V×20A×3600s=3.6×105J;
(2)充电宝存储能量的过程中将电能转化为化学能,相当于用电器;充电宝在给手机充电时,充电宝将化学能转化为电能,此时充电宝相当于电源。
故答案为:3.6×105;用电器;电源。
(1)知道电池的电压和容量,根据W=UIt求出存储的电能;
(2)电池充电的过程中,消耗电能,得到化学能,放电时,化学能转化为电能。
本题考查了储存电能的计算和电路的组成以及串并联电路的辨别,明白电池容量的含义是关键。
23.【答案】解:(1)已知电源右端为正极,根据安培定则,右手握住螺线管,四指指向电流的方向,大拇指指向螺线管的右端为N极,左端为S极,
根据同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,可判定小磁针的左端为S极、右端为N极。
(2)根据磁感线都是从磁体的N极出发,回到S极,可以标出磁感线的方向向右。如图所示。
【解析】(1)根据安培定则可确定螺线管的极性,根据磁极间的相互作用,可以判断小磁针的磁极。
(2)磁体周围的磁感线都是从N极出来,回到S极,进行判断。
知道螺线管的电流方向、磁极、小磁针的磁极、磁感线中的任意一者,都可以根据磁极间的作用和安培定则判断另外几者
24.【答案】解:灯泡与两个开关串联,且火线要先过开关,再接入灯泡尾部的金属点,零线接入螺旋套;
三孔插座与灯泡并联,其接法为:左零右火上接地,如下图所示:
【解析】只有在光线很暗且有声音时灯才亮说明两开关不能独立工作、相互影响即为串联;连接电路时应注意开关控制火线,且火线接入灯尾金属点,零线接入螺旋套;三孔插座的接线方法是要求“左零右火上接地”。
本题考查了灯泡与开关的接法,声、光控灯和三孔插座的接线方法,关键是根据题意得出两开关的连接方式和注意安全用电的原则。
25.【答案】答:修建人工湖使该地区含水量增多,水的比热容较大,白天,相同质量的水和土壤、沙石比较,吸收相同的热量,水的温度升高的少;夜晚,放出相同的热量,水的温度降低的少,使得昼夜的温差小,能有效调节周围环境的气温。
【解析】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,据此分析。
本题考查了学生对水的比热容大的特点及应用的了解和掌握,属于基础性题目。
26.【答案】电流表的指针是否偏转 有 切割磁感线 电源
【解析】解:
(1)实验时,通过观察电流表的指针是否偏转,来确定电路中是否产生感应电流;
(2)闭合开关,若导体AB不动,左右移动磁体,导体做切割磁感线运动,电路中有感应电流;
(3)该实验的结论是:闭合电路的一部分导体,在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就会产生感应电流;
(4)如果将小量程电流表换成电源,闭合开关后电流流过导体棒,导体棒受安培力作用,可以探究磁场对通电导体的作用。
故答案为:(1)电流表的指针是否偏转;(2)有;(3)切割磁感线;(4)电源。
(1)电路中有电流时,电流表的指针转动,因此可以通过观察电流表的指针是否偏转来确定是否产生了感应电流;
(2)(3)产生感应电流的条件是闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动;
(4)通电导体在磁场中会受到力的作用。
此题是探究电磁感应现象的实验,考查了学生对产生感应电流条件的掌握及影响感应电流大小和电流方向的因素。
27.【答案】(1)②;(2)电流表;电流表指针没有调零;(3)换用小量程;(4)D;(5)A。
【解析】解:(1)闭合开关S后,发现灯L1发光,L2不发光,说明电路中没有断路,L2不发光,说明是L2短路,故选②;
(2)为了探究“串联电路的电流关系”,应该把电流表接入电路;
闭合开关前,发现其中一个电表指针如图乙所示,没有指在零刻度上,出现这种现象的原因是没调零;
(3)闭合开关,电压表示数如图丙所示,示数较小,说明选择的量程偏大,为了使实验结果更准确,接下来他应该断开开关,选用小量程,即选用0−3V的量程;
(4)串联电路中各处的电流都相等;串联电路两端的电压等于各部分电压之和,故D正确,故选D;
(5)为了得出普遍结论,应该换用不同规格的灯泡,重复操作,进行多次实验;而改变电源电压只能使两灯的电流成倍数的变化,不合适,故选A。
故答案为:(1)②;(2)电流表;电流表指针没有调零;(3)换用小量程;(4)D;(5)A。
(1)电路故障包括短路和断路,断路时用电器不能工作;短路时,被短路的用电器不工作,电路中有电流;
(2)为了探究“串联电路的电流关系”,应该把电流表接入电路;开关闭合前,电流表应该调零;
(3)根据电压表所示信息,可以确定选择量程过大了,接下来应该,断开开关,换用小量程;
(4)串联电路中各处的电流都相等;串联电路两端的电压等于各部分电压之和;
(5)为了得出普遍结论,应换用不同规格的实验器材进行多次测量。
本题考查学生对于“探究串联电路的电流、电压关系”实验的理解和掌握,是中考的重点,考查了探究并联电路电流特点的实验的操作,关键是电路现象的分析,为了使实验结论具有普遍性,应换用不同规格的实验器材进行多次实验。
28.【答案】增大 10 不可靠 只测了一组数据,误差较大 S、、
【解析】解:(1)将滑片P向左滑动时,变阻器接入电路中的电阻变小,由分压原理,变阻器的电压变小,由串联电路电压的规律,电压表示数将增大;
当P滑到某一位置时,两表读数如图乙所示,图中电压表选用小量程,分度值为0.1V,示数为2V;
电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.2A,由欧姆定律I=UR,电阻大小:
R=U′I=2.0V0.2A=10Ω,
因只测了一组数据,误差较大,这个结果不可靠;
(2)当通过灯的电流为时,灯正常发光,在图丙中,根据串联电路电流的规律,由欧姆定律,移动变阻器的滑片,当电压表示数为,灯正常发光;
保持滑片的位置不变,断开开关S1,闭合开关S2,此时电路的连接关系没有变化,各电阻的大小和电压保持不变,灯仍正常发光,根据串联电路电压的规律,此时灯的电压为,则小灯泡的额定功率:
。
故答案为:(1)增大;10;不可靠;只测了一组数据数据,误差较大;
(2)①S、S1;S2;;②S1;S、S2;。
(1)判断将滑片P向左滑动时,变阻器接入电路中的电阻变化,由分压原理,确定变阻器的电压变化,由串联电路电压的规律,判断电压表示数的变化;
根据电表小量程读数,由欧姆定律I=UR,求电阻大小:为提高测量的准确度,要多次测量取平均值。
(2)当通过灯的电流为时,灯正常发光,根据串联电路电流的规律和欧姆定律,定值电阻的电压为,故应闭合开关S、S1,断开S2,使电压表测定值电阻的电压,移动变阻器的滑片,当电压表示数为,灯正常发光;
保持滑片的位置不变,通过开关的转换,使电压表测定值电阻与灯串联的总电压U,因电路的连接关系没有变化,各电阻的大小和电压保持不变,灯仍正常发光,根据串联电路电压的规律,可求出灯的额定电压,根据求灯的额定功率。
本题用欧姆定律测电阻,考查变化电路的分析、电表读数、电阻计算、数据处理及设计实验方案测电功率的能力,有一定难度。
29.【答案】电流表示数;A、B;材料;偏大;电流表改用小量程
【解析】解:(1)在M、N之间分别接上不同的导体,则通过观察电流表示数来比较导体电阻的大小。
(2)要验证猜想①:导体的电阻可能与导体的长度有关,应控制导体材料与横截面积相同而长度不同,由表中数据可知,应选编号为A、B的两根电阻丝进行实验。
(3)由表中数据可知,A、D两电阻丝的长度、横截面积相同而材料不同,将A和D两电阻丝接入图1电路中M、N两点间,电流表示数不相同,由此可知:当长度和横截面积相同时,导体电阻跟材料有关。
(4)由图2所示电流表可知,电流表指针偏转过小,电流表读数误差较大,会增大实验误差,使实验误差偏大;电流表换用小量程,可以减小读数误差,从而减小实验误差。
故答案为:(1)电流表示数;(2)A、B; (3)导体的材料;(4)偏大;电流表改用小量程。
(1)电流表串联在电路中,电源电压一定,导体电阻越大,电路电流越小,导体电阻越小,电路电流越大,可以通过电流表示数大小判断导体电阻大小。
(2)(3)根据控制变量法的要求,根据实验目的或实验现象分析答题;
(4)用电流表测电路电流时,要选择合适的量程,量程过大,会使读数误差增大。
本题考查了影响导体电阻因素的实验,应用控制变量法是正确解题的关键。
30.【答案】解:
(1)当只闭合开关S时,电路是R1的简单电路,
由I=UR可得,
电源电压为:
U=I1R1=0.6A×10Ω=6V;
(2)当开关S、S1都闭合时,两电阻并联,
通过R2的电流:I2=UR2=6V15Ω=0.4A,
因并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,所以电流表的示数:I=I1+I2=0.6A+0.4A=1A;
(3)通电10min电路消耗的电能为:
W=UIt=6V×1A×10×60s=3.6×103J。
答:(1)电源电压为6V;
(2)闭合开关S和S1时电流表的示数为1A;
(3)闭合开关S和S1,通电10min电路消耗的电能为3.6×103J。
【解析】(1)当只闭合开关S时,电路是R1的简单电路,电流表测电路中电流,根据欧姆定律求出电源的电压;
(2)当开关S、S1都闭合时,两电阻并联,利用欧姆定律求出通过R2的电流,根据并联电路电流特点求出干路电流;
(3)根据W=UIt算出通电10min电路消耗的电能。
本题考查了并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,是一道较为简单的应用题。
31.【答案】解:(1)由铭牌可知,低温挡电热器正常工作时的功率为550 W,家庭电路电压为220 V,则
R1=U2P1=(220V)2550W=88Ω;
(2)分析电路图可知,开关S2闭合时为中温挡,开关S1、S2同时闭合时为高温挡,此时R1和R2并联连入电路,
总功率为:
P=P1+P2=550W+1100W=1650W,
则高温挡正常工作时电路中的电流为
(3)t=20min=1200s
用电器高温挡工作20min放出的热量为:
J
则空气吸收的热量为
J×50%=9.9×105 J
由可得:
升高的温度为:
。
答:(1)低温挡正常工作时的电阻是88Ω;
(2)高温挡正常工作时的总电流是7.5A;
(3)此房间内的空气温度升高到15℃。
【解析】(1)电暖器在低温挡时,由P=U2R可求电阻;
(2)根据P=UI求出高温挡时正常工作的电流;
(3)根据可求产生的热量,根据可得空气吸收的热量,根据可得房间的空气温度升高多少℃。
本题考查了热量公式、效率公式和电功率公式的灵活应用,关键是不同挡位时电路连接方式的判断,常见题目。
32.【答案】解:(1)由题可知,灯泡L上标有“6V 3W”的字样,
灯泡电阻;
(2)闭合S、S1与S2时,由图可知L与R1并联,电流表测干路电流I=1.5A,R2未接入电路,
灯泡L正常发光,则灯泡两端实际电压等于额定电压,
电源电压:,
灯泡L正常发光,此时通过灯泡的电流:,
R1的阻值:R1=UIR1=UI−IL=6V1.5A−0.5A=6Ω;
(3)由图可知,闭合S,断开S1与S2时,R1与R2串联,电压表测R2电压,
根据题意,滑动变阻器R2上标有“10Ω0.8A”的字样,电流表A的量程为0∼3A,可得电路中的最大电流,
此时电压表的示数,故不会损坏电压表,
变阻器R2的值:,
电路总功率:;
当滑片向右滑动时,其接入电路的电阻变大,电流变小,根据分压原理,变阻器两端电压即电压表示变大,由于电压表使用的量程为0∼3V,
可得,
电路中的电流:,
变阻器R2的值:,
电路总功率:,
故R2的阻值范围为1.5Ω∼6Ω,电路总功率变化范围为3W∼4.8W。
答:(1)灯泡L的电阻为12Ω;
(2)闭合S、S1与S2时,灯泡L正常发光,电流表A的示数为1.5A,电源电压U为6V,R1的阻值为6Ω;
(3)闭合S,断开S1与S2时,在确保电路安全的前提下,滑动变阻器R2接入电路的阻值范围为1.5Ω∼6Ω,电路总功率的变化范围为3W∼4.8W。
【解析】本题考串联、并联电路规律的运用,要掌握欧姆定律及电功率的公式及其变形,正确分析电路的关键。
(1)根据灯泡铭牌,由P=UI=U2R解题;
(2)闭合S、S1与S2时,分析可知L与R1并联,电流表测干路电流,R2未接入电路,根据并联电路的特点及欧姆定律解题;
(3)闭合S,断开S1与S2时,R1与R2串联,电压表测R2电压,根据串联电路的特点和欧姆定律,结合电压表和电流表的量程解题。
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