2021-2022学年河南省平顶山市舞钢市九年级(上)期末物理试卷
展开这是一份2021-2022学年河南省平顶山市舞钢市九年级(上)期末物理试卷,共24页。试卷主要包含了R2的阻值之比为2,5次实验可以得出等内容,欢迎下载使用。
2021-2022学年河南省平顶山市舞钢市九年级(上)期末物理试卷
1. “酒香不怕巷子深”,远处闻到酒的香味是因为分子永不停息地做无规则______;酒精和水充分混合后总体积变小,此现象说明组成物质的分子间存在______。
2. 2021年10月16日0时23分,搭载神舟十三号载人飞船的长征二号遥十三运载火箭,顺利将航天员送入太空,如图所示,火箭工作时将______能转化为机械能;火箭______热机(选填“属于”或“不属于”)。
3. 如图所示,电阻R1、R2的阻值之比为2:1,当开关S闭合时,电阻R1与R2两端的电压之比为______,电流表A1与A2的示数之比为______。
4. 如图甲所示,电火锅可以通过控制开关实现高温、中温、低温三挡加热,电路图如图乙所示,R1、R2是电热丝,当S1断开,S2接a时,电火锅为______挡;当S1闭合,S2接b时,电火锅为______挡;当______(选填“S1断开,S2接b”或“S1闭合,S2接a”)时,电火锅为中温挡。
5. 扬声器与______的工作原理相同(选填“发电机”或“电动机”),由于通过线圈的电流是______(选填“变化”或“不变”)的电流,线圈就不断地来回振动,带动纸盆也来回振动,于是扬声器就发出了声音。如图所示的电路中,开关S闭合后,小磁针的指向如图所示,则电源的正极是______(选填“A”或“B”)端。
6. 如图甲所示,照明电路中电灯突然熄灭,用试电笔测试a、b、c点,试电笔的氖管均发光,测试d点试电笔的氖管不发光,故障是______;如图乙所示是人们在日常生活中常用的插线板,当把三脚插头插入三孔插座中时,用电器的金属外壳就会与______相连,以防止触电事故的发生。
7. 新疆“那拉提草原”是闻名全国的旅游景区。夏天,当你赤脚在烈日当空的小河边游玩时,你会发现:岸上的小石头热得烫脚,而河水却是冰凉的,这是因为( )
A. 水比小石头的温度变化大 B. 水比小石头的比热容大
C. 水比小石头吸收的热量小 D. 水比小石头的比热容小
8. 如图所示,将铁丝快速弯折十余次,弯折处温度升高,该过程与四冲程汽油机哪一个冲程能量转化相同?( )
A. 吸气冲程 B. 压缩冲程 C. 做功冲程 D. 排气冲程
9. 如图所示,是定值电阻R和小灯泡L中电流随电压变化的图象,由图象可知( )
A. 乙是小灯泡的I−U图象
B. 定值电阻的阻值为5Ω
C. 定值电阻R和小灯泡L并联接在4V的电源上,干路中的电流是1.2A
D. 定值电阻R和小灯泡L串联接在6V的电源上,电路中的电流是0.4A
10. 在“学习使用滑动变阻器”的活动中,小明设计了如图所示的电路。滑动变阻器标有“20Ω1A”字样,小灯泡标有“3V0.9W”字样(不考虑温度对灯丝电阻的影响)。闭合开关,将滑动变阻器的金属滑片移至中点时,小灯泡恰好正常发光。移动金属滑片的过程中,确保各元件使用安全,则( )
A. 电源电压为9V
B. 小灯泡消耗的最小电功率为0.6W
C. 电路消耗的最大电功率为2.7W
D. 滑动变阻器消耗的最小电功率为0.8W
11. 关于家庭电路和安全用电,下列说法正确的是( )
A. 使用试电笔时,手指不能碰到笔尾金属体
B. 家庭电路中,保险丝要接在电能表和总开关之间
C. 家庭电路中,必须安装空气开关或保险丝等保险装置
D. 家庭电路中,一个开关控制多盏照明灯,则照明灯一定是串联的
12. 如图所示的四幅中,说法正确的是( )
A. 如图:说明通电导线周围存在磁场
B. 如图:探究的是电磁铁A、B的磁性强弱与电流大小的关系
C. 如图:导体AB沿竖直方向上下运动时,电流表指针偏转
D. 如图:闭合开关,蹄形磁体磁极上下对调后,导体AB的运动方向不发生改变
13. 如图甲所示滑动变阻器的滑片从b端滑到a端的过程中,电流表和电压表示数变化的规律如图乙所示。则以下说法正确的是( )
A. R0的阻值为10Ω
B. 滑动变阻器的最大阻值为60Ω
C. 电源电压为8V
D. 滑片在滑动的过程中,滑动变阻器的最大功率为0.9W
14. 下列说法正确的是( )
A. 图中磁铁静止时A端总是指向地理北方,则A端是磁铁的北极
B. 图为动圈式话筒的结构示意图,它的工作原理是磁场对电流的作用
C. 图为水位自动报警器,当水位上升到金属块A时,红灯不亮绿灯亮
D. 如图所示的现象中,同时工作的用电器过多不会使家庭电路电流过大
15. 如图是常用的插线板电路简化图,开关断开时指示灯不发光,插孔不提供工作电压;开关闭合时指示灯发光,插孔提供工作电压;若指示灯损坏,开关闭合时插孔也能提供工作电压,请在图中画出开关、指示灯、孔的连接方式。
16. 如图所示,请根据通电螺线管附近静止小磁针的指向,用箭头在A点标出磁感线方向、在B点标出电流方向。
17. 在“探究通电螺线管外部的磁场分布”的实验中,实验设计如下:
(1)在螺线管的两端各放一个小磁针,并在硬纸板上均匀的撒满铁屑,通电后观察小磁针的指向,轻敲纸板,铁屑的排列情况如图甲所示。
(2)把小磁针放到螺线管四周不同位置,通电后小磁针静止时的指向如图乙所示。
(3)通过实验,画出了通电螺线管的磁感线,根据通电螺线管的磁感线分布形状,我们发现,通电螺线管外部的磁场与______(选填“条形”或“蹄形”)磁体的磁场相似。
(4)根据安培定则可以判断出如图乙所示的通电螺线管的______(选填“左”或“右”)端为N极。通过进一步的实验,同学们发现,通电螺线管的极性与环绕螺线管导线中______的方向有关。
(5)如果我们把地磁场比作一个通电螺线管产生的磁场,赤道比作其中一条环绕导线,则导线中电流的方向应该是______(选填“自西向东”或“自东向西”)。
18. 如图所示是“探究什么情况下磁可以生电”的实验装置,用棉线将一段导体AB悬挂起来,放置于蹄形磁体的磁场中,再用导线把导体AB和灵敏电流计(电流表)连接起来,组成了闭合电路。
(1)该实验中,灵敏电流计的作用是______和______。
(2)确认灵敏电流计能正常工作后,某同学发现,无论导体AB在磁场中怎样运动,灵敏电流计的指针均不见发生偏转,分析其主要原因可能是产生的感应电流太小或者是______。
序号
磁体(磁极)放置方式
导体AB运动情况
电流计指针偏转情况
1
上N下S
静止
不偏转
2
竖直向上运动
不偏转
3
竖直向下运动
不偏转
4
上N下S
向左运动
向右偏转
5
向右运动
向左偏转
6
上S下N
向左运动
向左偏转
7
向右运动
向右偏转
(3)在老师的指导下,兴趣小组对实验方案进行完善后,观察到的现象如表所示,由此可知:闭合电路的一部分导体在磁场中做______运动时,电路中会产生感应电流。
(4)比较第4、5(或6、7)次实验可以得出:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,导体中感应电流的方向与______方向有关。
(5)利用这一原理,人们在生产生活中制成了______。
19. 在“测量小灯泡电功率”的实验中,电源电压恒为3V,小灯泡的额定电压为2.5V,滑动变阻器的规格为“20Ω1A”。
(1)如图甲所示,闭合开关后,发现只有______有示数,经检查发现有根导线连接错误。请在错误导线上打“×”,并用笔画线代替导线,将电路连接正确;
(2)改正错误后,移动滑动变阻器的滑片到某一位置,电压表的示数如图乙所示。要测量小灯泡的额定功率,应将滑片适当向______(选填“左”或“右”)滑动;
(3)图丙是小灯泡的电流随电压变化关系的图象,根据图象可知,小灯泡的额定功率为______ W;
(4)测量小灯泡的电功率______(选填“需要”或“不需要”)多次测量求平均值,原因是______;
(5)在实际测量过程中,调节滑动变阻器使其接入电路中的电阻减小ΔR1,相应的小灯泡的阻值变化ΔR2,则ΔR1______ΔR2(选填“>”、“<”或“=”);
(6)实验结束后,某同学设计了如图丁的电路来测定额定电压为3V的小灯泡的额定功率。已知电源电压为9V,定值电阻R的阻值为10Ω。请帮助他完成以下实验步骤:
①开关S、S1闭合,S2断开,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为______ V时,灯泡正常发光;
②保持滑片位置不动,开关S、S2闭合,S1断开,此时电压表示数为4V;再将滑动变阻器的滑片移至最______(选填“左”或“右”)端,此时电压表示数为7V;
③小灯泡的额定功率为______W。
20. 小亮家新买了一辆汽车,车上的座椅垫具有电加热功能,如图甲所示。通过观察和研究,他了解到该座椅垫有“高温”、“低温”和“关”三个挡位,“高温”挡功率为36W,“低温”挡功率为20W。该座椅垫加热部分的电路简图如图乙所示,电源电压为24V,S为挡位切换开关。R1和R2为电热丝。当座椅垫处于“高温”挡加热时,通过计算回答;
①通过座椅垫的电流是多少安?
②电热丝R1的阻值是多少欧?
③座椅垫工作5min产生的热量是多少焦?
21. 浴霸(如图甲所示)是安装在浴室可供取暖和照明的家用电器,某浴霸的铭牌如表,其简化电路图如图乙所示,图中灯L为照明灯,其他灯为规格完全相同的红外线取暖灯。为节约用电,暖灯工作时照明灯开关一定断开。求:
型号
LWLZ20−19
额定电压(V)
220
额定频率(Hz)
50
暖灯/1个(W)
484
照明灯(W)
40
使用面积(m2)
10
(1)照明灯正常工作时电阻为多少?
(2)暖灯正常工作时,干路中的电流最小是多少?
(3)暖灯正常工作时,使容积为22m³浴室的空气温度升高22℃,最短需要多长时间。
不计热量损失]
答案和解析
1.【答案】运动 间隙
【解析】解:(1)能闻到酒香是扩散现象,这说明一切物质的分子都在不停地做无规则的运动;
(2)酒精和水都是由分子构成的物质,它们的分子之间都存在一定的间隙,当把酒精和水混合以后,两种物质的分子进入彼此对方分子的间隙,所以总体积会变小。
故答案为:运动;间隙。
根据分子动理论的内容回答:物质都是由分子组成的,分子之间存在一定的间隙,并且分子在永不停息地做无规则运动,分子之间总存在相互作用的引力和斥力
本题考查了分子在永不停息做无规则运动的知识以及分子间有间隙的知识,属基础知识的考查。
2.【答案】内 属于
【解析】解:火箭工作时,燃料燃烧释放的内能转化为机械能;火箭喷气式发动机靠燃烧燃料获得内能,将燃料燃烧的内能转化为火箭运动的机械能,属于热机。
故答案为:内;属于。
火箭升空是要燃烧燃料的,燃烧燃料的过程是将化学能转化为内能的过程;热机是将内能转化为机械能的装置。
此题主要考查了热机工作原理、能量转化,难度不大。
3.【答案】1:1 3:2
【解析】解:当开关S闭合时,两电阻并联接入电路,并联电路各支路两端电压相等,所以电阻R1与R2两端的电压之比为1:1;
电流表A1测干路电流,电流表A2测通过电阻R2的电流,
电阻R1、R2的阻值之比为2:1,由欧姆定律可知通过两电阻的电流之比为:I1I2=UR1UR2=R2R1=12,,
并联电路干路电流等于各支路电流之和,所以电流表A1与A2的示数之比为:IAAIA2I1+I2I2=1+22=32。
故答案为:1:1;3:2。
当开关S闭合时,两电阻并联接入电路,根据并联电路电压特点可知电阻R1与R2两端的电压之比;
电流表A1测干路电流,电流表A2测通过电阻R2的电流,根据并联电路电流规律结合欧姆定律可知电流表A1与A2的示数之比。
本题考查并联电路特点和欧姆定律的灵活运用,属于基础题。
4.【答案】低温 高温 S1断开,S2接b
【解析】解:电路的总电压为U=220V保持不变,由于电阻的串联相当于增大了导体的长度,所以串联时的总电阻最大;电阻的并联相当于增大了导体的横截面积,所以并联时的总电阻最小;只有一个电阻工作时的电阻居中。
由P=U2R可知,两电阻并联时的总功率最大,两电阻串联时的总功率最小,只有一个电阻工作时的总功率居中。
所以得出:并联为高温挡,串联为低温挡,只有一个电阻工作是中温挡。
当S1断开,S2接a时,电路为串联电路,电火锅为低温挡;当S1闭合,S2接b时,电路为并联电路,电火锅为高温挡;当S1断开,S2接b时,电路为只有R2工作,电火锅为中温挡。
故答案为:低温;高温;S1断开,S2接b。
根据电路的总电阻大小情况,分析电路的总功率大小,进而得出电火锅的不同挡位对应的电路。
明确不同电路的电阻情况,熟练运用电功率的公式,准确判断电路的连接方式,是解答此题的关键。
5.【答案】电动机 变化 B
【解析】答:
(1)扬声器与电动机的工作原理相同;
(2)扬声器是把电信号转换成声信号的一种装置,它主要由固定的永久磁体、线圈和锥形纸盆构成。当线圈中通过随声音变化的电流时,据通电导线在磁场中受力的作用的原理可知,通电线圈会在永久磁铁的磁场中受到变化的力的作用,即线圈所受力时而排斥,时而吸引,从而使得线圈振动,将电能转化为机械能,同时线圈的振动也会带动纸盆也来回振动,又将电信号转化成声信号,于是扬声器就发出了声音。
(3)小磁针静止时N极向左,则说明该点的磁感线向左,因磁铁的外部磁场总是由N极指向S极,则可知电磁铁的左端为N极;则由右手螺旋定则可知电流应由螺线管的右侧流入,即电源的B端为正极。
故答案为:(1)电动机;(2)变化;(3)B。
(1)通电导体在磁场中受力的作用,电动机就是根据这个原理制成的;
(2)通电导线在磁场中受力的作用;
(3)用右手螺旋定则分析。
本题考查了通电导体在磁场中受力和电磁感应的原理及应用,能将通电导线在磁场中受到力的作用的原理应用于实际是解决该题的关键。
6.【答案】cd断路 大地
【解析】解:如图甲所示,照明电路中电灯突然熄灭,用试电笔测试a、b、c点,试电笔的氖管均发光,这说明a、b、c与火线是接通的;测试d点试电笔的氖管不发光,说明d与火线之间是断开的,所以故障是cd之间断路;
使用三脚插头和三孔插座,多出的那个孔是用来接地线的,当用电器的三脚插头插入时,用电器的金属外壳通过三孔插座与大地相连通,如果金属外壳漏电,地线将人体短路,防止触电事故的发生。
故答案为:cd断路;大地。
使用试电笔时,手接触笔尾金属体,笔尖接触被测导线,氖管发光的可以判断导线是火线,氖管不发光的是零线。
用电器的金属外壳要接地。
本题考查家庭电路的故障、安全用电的常识,难度不大。
7.【答案】B
【解析】解:因为水的比热容比小石头的大,相同质量的水和小石头比较,吸收相同的热量(都在太阳照射下),水的温度升高的少,湖水是凉凉的,而小石头的温度升高的多,热得烫脚。
故选:B。
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,据此分析。
本题主要考查了学生对水的比热容大的特点及应用的了解和掌握,应用好“质量、吸收的热量相同时,比热越大温度升高的越小”是本题的关键,可以借助Q=cm△t帮助记忆。
8.【答案】B
【解析】解:将铁丝快速弯折十余次,对铁丝做功,铁丝的内能增加,温度升高,此过程中机械能转化为内能;汽油机的压缩冲程是机械能转化为内能的冲程,与上述能量转化相同。
故选:B。
(1)做功可以改变物体的内能:当对物体做功时,机械能转化为内能,当物体对外做功时,内能转化为机械能。
(2)在汽油机的四冲程中,做功冲程是内能转化为机械能的冲程,压缩冲程是机械能转化为内能的冲程。
该题考查热机工作时的能量转化以及汽油机的四个冲程,属于识记内容,难度不大。
9.【答案】C
【解析】解:(1)由图象可知乙为定值电阻的图像,当U=4V时,I=0.4A,
由欧姆定律可得,电阻R的阻值:R=UI=4V0.4A=10Ω,故AB错误;
(2)将R和L并联在电源电压为4V的电路中时,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以它们两端的电压均为4V,
由图象可知对应的电流:IL=0.8A,IR=0.4A,
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:
I′=IL+IR=0.8A+0.4A=1.2A,故C正确;
(3)串联电路各处电流相等,由图可知当通过电路的电流为0.4A时,灯泡两端的电压为1V,定值电阻两端的电压为4V,
串联电路总电压等于各部分电压之和,所以此时的电源电压:U=UL+UR=1V+4V=5V,故D错误。
故选:C。
(1)由图可知乙为定值电阻的图像,通过电阻的电流和两端的电压成正比,任意读出一组电压和电流,根据欧姆定律求出R的阻值;
(2)两灯泡并联时两端的电压相等,根据图象读出对应的电流,根据并联电路的电压特点得出干路电流;
(3)串联电路各处电流相等,由图可知当通过电路的电流为0.4A时灯泡两端的电压和定值电阻两端的电压,根据串联电路电压规律计算电源电压,比较可知。
本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律的应用,关键是从图象中得出灯泡和R电流与电压之间的关系。
10.【答案】D
【解析】解:由电路图可知,滑动变阻器与灯泡串联;
A、将滑动变阻器的金属滑片移至中点时,滑动变阻器接入电路中的电阻为R′=10Ω;小灯泡恰好正常发光,小灯泡两端的电压为3V,此时电路中的电流即电路的最大电流为为:;根据欧姆定律可知,滑动变阻器两端的电压为:U′=IR′=0.3A×10Ω=3V;根据串联电路的电压关系可知,电源电压为:,故A错误;
B、灯泡的电阻为:;
当滑动变阻器全部接入电路中时,电路中的电流最小,灯泡消耗的电功率最小,则小灯泡的最小功率为:,故B错误;
C、电路中的最大电流为I=0.3A,则电路的最大功率为:P=UI=6V×0.3A=1.8W,故C错误;
D、滑动变阻器消耗的功率为:P=(URL+R)2R=U2RRL2+2RLR+R2=U2(RL−R)2+4RLRR=U2(RL−R)2R+4RL=(6V)2(10Ω−R)2R+4×10Ω,根据数学知识可知,当R=5Ω时,R消耗的电功率最小,则最小功率为:P=(6V)2(10Ω−5Ω)25Ω+4×10Ω=0.8W,故D正确。
故选:D。
由电路图可知,滑动变阻器与灯泡串联;
(1)将滑动变阻器的金属滑片移至中点时,小灯泡恰好正常发光,据此求出电路中的电流;然后根据欧姆定律求出滑动变阻器两端的电压,根据串联电路的电压规律求出电源电压;
(2)当滑动变阻器全部接入电路中时,根据欧姆定律可知,电路中的电流最小,灯泡消耗的电功率最小;
(3)根据P=UI求出电路的最大功率;
(4)根据P=(URL+R)2R求出滑动变阻器的最小功率。
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。
11.【答案】C
【解析】解:A、使用测电笔辨别火线时,一定要用手触及笔尾的金属部分,否则容易造成误判,认为带电体不带电是十分危险的,故A错误。
B、在家庭电路中,电能表总要装在总开关之前,总开关要装在保险丝之前,故B错误;
C、为用电安全,家庭电路中应安装保险丝或空气开关,在电流过大时切断电路,故C正确;
D、一般家庭中都要安装多个照明灯,各照明灯互不影响,因此家庭电路中照明灯是并联的,开关在这些灯的干路上,就可以一个开关控制多盏照明灯,故D错误。
故选:C。
(1)使用测电笔辨别火线时,一定要用手触及笔尾的金属部分,否则容易造成误判,认为带电体不带电是十分危险的。使用测电笔时,不能用手触及测电笔前端的金属探头,这样会造成人身触电事故。
(2)家庭电路中各组成的先后顺序为:进户线,电能表,总开关,保险装置,开关,用电器,插座等;
(3)为防止家庭电路电流过大出现危险,在家庭电路中应安装保险丝或空气开关,电流过大时切断电路,保证安全;
(4)根据家庭电路中各用电器互不影响的特点分析不同电路的连接方式。
本题考查家庭电路的连接和安全用电常识,既考查了物理知识,在生活中又具有现实意义。
12.【答案】A
【解析】解:A、如图是奥斯特实验,说明通电导线周围存在磁场,故A正确;
B、如图是两个电磁铁串联在电路中,电流大小相同,线圈匝数不同,探究的是电磁铁A、B的磁性强弱与线圈匝数的关系,故B错误;
C、图中导体AB沿竖直方向上下运动时,没有切割磁感线,几乎不会产生感应电流,所以电流表指针不会有明显偏转,故C错误;
D、通电导体在磁场中受到力的作用,受力方向与磁场方向和电流方向有关,蹄形磁体磁极上下对调后,导体运动方向发生改变,故D错误。
故选:A。
(1)奥斯特实验说明电流周围存在磁场;
(2)电磁铁磁性强弱跟电流大小、线圈匝数有关,结合电路特点可做出判断;
(3)电磁感应:闭合电路的一部分导体在磁场中进行切割磁感线运动,导体中有感应电流产生;
(4)通电导体在磁场中受到力的作用,受力方向与磁场方向和电流方向有关,当其中一个方向变化时,受力方向变化。
本题考查了有关磁现象、电与磁的几个常见的实验,熟知电与磁的联系,对电生磁、磁生电、磁场对电流的作用等有一个清晰的认识,是解答的关键。
13.【答案】AD
【解析】解:如图甲所示,R0与R串联,电流表测电路中的电流,电压表测R两端的电压;
(1)当滑片位于a端时,R0与R串联,电流表测电路中的电流,电压表测R两端的电压,此时电路中的电流最小,
由图乙可知,电路中的电流,UR=5V,
由I=UR可得,滑动变阻器的最大阻值:
,故B错误;
(2)R0与R串联,则根据串联电路中总电阻等于各分电阻之和,结合欧姆定律可得:
电源的电压:,
当滑片位于b端时,电路为R0的简单电路,电路中的电流最大,由图乙可知,电路中的最大电流,
则根据欧姆定律可得:
电源的电压:
,
因电源的电压不变,
所以,0.1A×(R0+50Ω)=0.6A×R0,
解得:R0=10Ω,故A正确;
电源的电压,故C错误;
(3)电路中的电流:
I=UR+R0,
滑动变阻器R的电功率:
P=I2R=(UR+R0)2R=U2(R+R0)2R=U2R2+2RR0+R02R=U2R2−2RR0+R02+4RR0R=U2(R−R0)2R+4R0,
所以,当R=R1=10Ω时,滑动变阻器R的功率最大,则
,故D正确。
故选:AD。
如图甲所示,R0与R串联,电流表测电路中的电流,电压表测R两端的电压;
(1)当滑片位于a端时,变阻器接入电路中的电阻最大时,此时电路中的电流最小,根据图乙得出电表的示数,根据欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值;
(2)根据电阻的串联和欧姆定律表示出电源的电压;
当滑片位于b端时,电路为R0的简单电路,电路中的电流最大,根据图乙读出电路中的最大电流,根据欧姆定律表示出电源的电压,利用电源的电压不变得出等式即可求出R0的阻值,进一步求出电源的电压;
(3)利用P=I2R求出电阻R消耗的最大功率。
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,关键是根据图象读出相关的信息。
14.【答案】A
【解析】解:A、可自由转动的条形磁铁,由于受地磁场的影响,静止时,S极总是指向地理的南极方向,N极总是指向地理的北极方向,磁铁静止时A端总是指向地理北方,则A端是磁铁的北极;故A正确;
B、当你对着话筒说话或唱歌时,产生的声音引起膜片振动,线圈和膜片是连在一起的,连在膜片上的线圈就一起振动,线圈在磁场里的振动,会切割磁感线产生感应电流,所以动圈式话筒的工作原理,是电磁感应现象,故B错误。
C、由图示电路图可知,当水位达到金属块A时,控制电路接通,电磁铁中有电流,有磁性,将衔铁吸引下来,红灯亮,绿灯不亮,故C错误;
D、同时工作的用电器过多时,总功率大,根据P=UI知,会使家庭电路电流过大总电流大,故D错误。
故选:A。
(1)地球是一个大磁体,地磁南极在地理北极附近,地磁北极在地理南极附近,条形磁铁放在地球这个磁体的磁场中,即可指南北;
(2)动圈式话筒的工作原理是:电磁感应现象的应用。工作过程是:声波振动→引起膜片振动→带动线圈振动→线圈切割永久磁体的磁场产生感应电流。
(3)由水位的变化导致了控制电路的通断,进一步决定了电磁铁磁性的有无,从而控制了工作电路的动触点的位置的变化,改变了工作电路的连接情况。
(4)产生电流过大的原因有两个:一是用电器的总功率过大,另一个是发生短路。
此题是一道综合性题目,考查了地磁场、动圈式话筒、水位自动报警器、家庭电路电流过大的原因等知识,难度不大。
15.【答案】解:由题知,开关断开时指示灯不发光,插孔不能提供工作电压;开关闭合时指示灯发光,插孔提供工作电压;这说明开关同时控制指示灯和插座,开关应该在干路上,且开关应与火线连接,在断开开关时能切断火线,使用更安全;
如果指示灯损坏,开关闭合时插孔也能正常通电,说明指示灯和插座之间是并联的;
三孔插座的接法:左孔接零线,右孔接火线,上孔接地线,两孔插座的接法:左孔接零线,右孔接火线,如图所示:
【解析】干路开关控制所有的用电器。并联电路各用电器之间互不影响,串联电路的用电器互相影响。
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。
16.【答案】解:小磁针的左端为S极,右端为N极,根据异名磁极相互吸引可知,螺线管的左端为S极,右端为N极;
根据安培定则可知,电流从螺线管的左端流入,右端流出,所以B点的电流的方向是向上的;
在通电螺线管的外部磁感线是从N极出来,回到S极,故A点的磁场方向是向左的,如图所示:
【解析】根据磁极间的相互作用规律判定螺线管的磁极,由右手螺旋定则可知通电螺线管的电流方向。根据磁感线的特点可以确定磁感线的方向。
本题考查右手螺旋定则和磁极间的相互作用规律的应用,要求学生能熟练应用右手螺旋定则判断磁极或电流方向。
17.【答案】条形 左 电流 自东向西
【解析】解:
(3)通过实验,画出通电螺线管的磁感线,根据通电螺线管的磁感线分布形状可知,通电螺线管外部的磁场和条形磁体外部的磁场一样,通电螺线管的两端相当于条形磁体的两个极;
(4)根据小磁针的指向可知,图乙所示的通电螺线管的的左端为N极、右端为S极,通电螺线管的极性与通电螺线管中电流的方向有关;
(5)因为地磁场的北极在地理的南极附近,地磁场的南极在地理的北极附近,根据右手定则可知,赤道这一环绕导线中的电流方向为由东向西。
故答案为:(3)条形;(4)左;电流;(5)自东向西。
通电螺线管周围也存在磁场,并且其周围的磁场与条形磁体的磁场相似。通电螺线管的极性与通电螺线管中电流的方向有关。
本题考查了磁场的方向的判定、安培定则的应用,此类题目是中考的常见题型,难度不大。
18.【答案】判断产生感应电流的大小 判断产生感应电流的方向 电路不是闭合回路 切割磁感线 导体的运动 发电机
【解析】解:(1)实验中灵敏电流计的作用是判断产生感应电流的大小、判断产生感应电流的方向;
(2)确认灵敏电流计能正常工作后,某同学发现,无论导体AB在磁场中怎样运动,灵敏电流计的指针均不见发生偏转,其主要原因可能是电流太小,或电路不是闭合回路,没有电流产生。
(3)观察到的现象如下表所示,由此可知闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,电路中会产生感应电流。
(4)比较第4、5(或6、7)次实验可以得出闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,导体中感应电流的方向与导体的运动方向有关。
(5)在此实验过程中,能量转化情况是机械能转化为电能,利用这一原理,人们在生产生活中制成了发电机。
故答案为:(1)判断产生感应电流的大小;判断产生感应电流的方向;(2)电路不是闭合回路;(3)切割磁感线;(4)导体的运动;(5)发电机。
(1)实验中用灵敏电流计来显示感应电流的大小和方向;
(2)(3)可从电磁感应现象的定义分析,即,闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时,导体中就会产生电流;
(4)电磁感应现象中,导体中感应电流的方向与磁场方向和导体的运动方向有关;
(5)能量转化情况是导体运动的机械能转化为电能;根据电磁感应现象制成了发电机。
本题考查电磁感应现象,实验中要注意控制变量法,了解电磁感应现象中能量的转化,并掌握产生感应电流的条件。
19.【答案】电压表 左 0.625不需要 灯泡在不同电压下的功率不同 >6左 0.9
【解析】解:
(1)观察图甲可知由于开关与灯泡之间的导线连接错误,电压表串联在电路中,所以闭合开关后,导致电压表测量电源电压,电压表有示数,由于电压表相当于开路,则电流表的没有示数;要测灯的额定功率,应将电压表并联在灯泡两端,如下图:
(2)图乙中电压表选用小量程,分度值为0.1V,示数为1.8V,小于灯泡的额定电压2.5V,应增大灯泡的电压,根据串联电路电压的规律,应减小滑动变阻器的电压,由分压原理可知,应减小滑动变阻器连入电路中的电阻大小,故滑片向左移动,直到电压表示数为灯泡的额定电压2.5V;
(3)根据图丙所示的小灯泡电流随电压变化的关系图象知,灯在额定电压2.5V时的电流为0.25A,则小灯泡的额定功率是:
;
(4)测量小灯泡的电功率不需要多次测量求平均值,原因是灯泡在不同电压下的功率不同;
(5)在实际测量过程中,调节滑动变阻器接入电路中的电阻减小时,灯泡两端电压增大,电流也增大,根据欧姆定律可知电路中总电阻变小,
由于灯泡两端电压增大,电流增大,则灯泡的功率变大,由于灯泡电阻受温度的影响,则灯泡的电阻会变大,
根据可知:只有当滑动变阻器接入电路中的电阻减小量ΔR1大于灯泡的阻值增加量ΔR2才会让总电阻变小;
(6)根据上面的分析,具体步骤:
①开关S、S1闭合,S2断开,滑动变阻器滑片右边的电阻与灯泡串联,电压表测变阻器的电压,要使小灯泡正常发光,则灯泡两端的电压:,
根据串联电路电压的规律可得:,所以,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为6V,则灯泡正常发光;
②保持滑片位置不动,开关S、S2闭合,S1断开,滑动变阻器的全部电阻R′与定值电阻R串联,电压表测量变阻器滑片右边电阻两端的电压,此时电压表示数为;
由于滑动变阻器的全部电阻连入电路,为了间接测出定值电阻R两端的电压,所以需要测出滑动变阻器两端的电压,故再将滑动变阻器的滑片移至最左端,此时电压表示数为滑动变阻器两端的电压,即U′=7V;
③在②中,滑动变阻器的全部电阻R′与定值电阻R串联,
根据串联电路电压的规律可得,R的电压为:
UR=U=U′=9V−7V=2V,
由分压原理可得:,
所以变阻器滑片右边电阻的阻值:
;
故在①中,灯的额定电流为:
,
则小灯泡的额定功率:
。
故答案为:(1)电压表;如上所示;(2)左;(3)0.625;(4)不需要;灯泡在不同电压下的功率不同;(5)>;(6)①6;②左;③0.9。
(1)观察图甲可知电压表串联在电路中,由于电压表相当于开路,据此可知闭合开关后可能出现的现象;然后根据电压表应并联使用,将电压表并联在灯泡两端;
(2)根据电压表选用小量程确定分度值得出示数,与灯泡的额定电压比较,根据串联电路电压的规律及分压原理确定滑片移动的方向;
(3)灯泡在额定电压下正常发光,由图丙中的图象得出额定电压下的电流,根据P=UI可求出灯泡的额定功率;
(4)灯泡在不同电压下的功率不同,据此分析;
(5)通过对滑动变阻器的电阻、灯泡的电阻和总电阻变化情况分析得出结论;
(6)由图丁可知:电路中只有电压表,没有电流表,则需要根据串并联电路的特点间接测出通过灯泡的电流;所以,
首先让灯正常发光,开关S、S1闭合,S2断开,移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为6V,由串联电路电压的规律可知,这时小灯泡正常发光;
若求出此时变阻器连入电路的电阻,由欧姆定律即可得出灯的额定电流;
为得出此时变阻器连入电路的电阻,可保持滑动变阻器滑片的位置不变,闭合开关S、S2,断开开关S1,
根据电压表示数,由串联电路电压的规律和分压原理得出变阻器连入电路的电阻,
最后根据欧姆定律求出小灯泡正常发光时的电流,即为灯泡的额定电流;
利用P=UI即可求出灯泡的额定功率。
本题主要考查了注意事项、欧姆定律的运用和串联电路的规律、控制变量法、数据分析、电功率公式的运用及设计方案测额定功率的能力,对于预设电压问题,难度较大,有一定的创新点,需要引起重视。
20.【答案】解:①由P=UI可得,处于“高温”挡加热时通过座椅垫的电流:
。
②由电路图知,开关S接高温挡位时,电路为R1的简单电路,根据I=UR可得,
电热丝R1=UI=24V1.5A=16Ω。
③座椅垫工作5min产生的热量:
。
答:①通过座椅垫的电流是1.5A;
②热丝R1的阻值是16Ω;
③座椅垫工作5min产生的热量是1.08×104J。
【解析】①已知电源电压和高温挡功率,根据P=UI计算处于高温挡加热时通过座椅垫的电流;
②由图知,开关S接高温挡位时,电路为R1的简单电路,根据欧姆定律计算电热丝R1的阻值;
③根据Q=W=Pt计算座椅垫工作5min产生的热量。
本题以车上的座椅垫为情景,考查了欧姆定律、电功率以及电热计算公式的灵活应用,难度不大。
21.【答案】解:(1)根据表中数据可知,灯泡的额定电压为220V,额定功率为40W,则由P=UI=U2R可知,灯泡正常发光时的电阻:RL=U2PL=(220V)240W=1210Ω;
(2)根据电路图可知,只闭合开关S1或S2时,暖灯正常工作时,干路中的电流最小,此时两个暖灯并联;
由表中数据可知,暖灯的额定电压为220V,额定功率为484W,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以由P=UI可知,干路最小电流:;
(3)当开关S1、S2都闭合时,四个暖灯并联,加热时间最短;
由ρ=mV可知,空气的质量:;
空气吸收的热量:;
不考虑其他因素影响,则有;
由P=Wt可知,最短加热时间:。
答:(1)照明灯正常工作时电阻为1210Ω;
(2)暖灯正常工作时,干路中的电流最小是4.4A;
(3)最短需要工作的时间为300s。
【解析】(1)知道照明灯的额定电压和额定功率,利用P=U2R计算出照明灯正常工作时的电阻;
(2)根据电路图可知,照明灯和四个取暖灯并联,开关S控制照明灯,开关S1控制两个取暖灯,开关S2控制另外两个取暖灯,要使暖灯正常工作时,干路中的电流最小,则电路中只有两个取暖灯泡工作,根据并联电路电流规律和P=UI求出取暖灯正常工作时干路的最小电流;
(3)当开关S1、S2都闭合时,四个暖灯并联,加热时间最短;先根据密度公式求出空气的质量,然后根据求出空气吸收的热量,不考虑其他因素影响,则有,最后根据P=Wt求出最短加热时间。
本题考查了并联电路的特点、密度公式、吸热公式、电功率公式和电功公式的应用,要注意用电器正常工作时的功率和额定功率相等。
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