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2022-2023学年陕西省西安市滨河中学九年级(上)期中物理试卷(含答案解析)
展开这是一份2022-2023学年陕西省西安市滨河中学九年级(上)期中物理试卷(含答案解析),共19页。试卷主要包含了5A,【答案】B,【答案】D,【答案】A等内容,欢迎下载使用。
2022-2023学年陕西省西安市滨河中学九年级(上)期中物理试卷
1. 下列所提供的数据中符合实际的是( )
A. 中学生正常上楼时的功率约为160W
B. 教室里一盏日光灯正常工作时,电流约为1.5A
C. 定滑轮的机械效率一定是100%
D. 一本物理课本从课桌面掉到地面,重力做功约为20J
2. 如图所示是古人锻造铁器的过程,下列关于改变物体内能的方式,说法正确的是( )
A. 加热和锻打属于热传递,淬火属于做功
B. 加热和淬火属于热传递,锻打属于做功
C. 加热属于热传递,锻打和淬火属于做功
D. 加热和淬火属于做功,锻打属于热传递
3. 如图所示,用相同的滑轮组成两个滑轮组,用不同的力同时匀速提升一个重为17N的相同物体,使物体在2s内都拉升了20cm,不计绳重和摩擦,下列说法正确的是( )
A. 图甲中,绳端移动的距离为40cm
B. 图乙中,拉力的功率为1.8W
C. 图甲中滑轮组的效率大于乙中滑轮组的效率
D. 图乙中,动滑轮的重力为2N
4. 随着科技发展,新材料、新技术不断服务于人们的生活;许多电子设备用到二极管、光敏电阻等电路元件,它们是用下列哪种材料制成的( )
A. 导体 B. 绝缘体 C. 超导体 D. 半导体
5. 甲、乙、丙三根用同种材料制成的均匀合金丝,甲、乙的粗细相同,但甲较长;乙、丙的长度相同,但丙较粗,则这三根电阻丝的电阻值R甲、R乙、R丙的大小关系是( )
A. R甲=R乙=R丙 B. R甲
6. 关于欧姆定律,下列说法中正确的是( )
A. 通过导体的电流跟该导体的电阻成正比,跟该导体两端的电压成反比
B. 当电压一定时,导体的电阻跟通过该导体的电流成反比
C. 当通过导体的电流一定时,导体的电阻跟该导体两端的电压成正比
D. 当电阻一定时,通过导体的电流跟它两端的电压成正比
7. 为加强疫情防控、保护师生安全,学校在校门口设立了红外人脸识别测温系统。若人脸识别通过,开关S1闭合;若红外测温数值在正常范围内,开关S2闭合。只有两个条件都满足时,系统才会启动电动机打开闸门放行。如图中电路设计符合要求的是( )
A. B.
C. D.
8. 在图所示的电路中,电源两端电压保持不变,电表①、②、③是电流表或电压表。关于这个电路闭合开关S后,下列说法正确的是( )
A. 若①、②、③是电流表,则两个电阻并联
B. 若①、③是电流表,②是电压表,则两个电阻并联
C. 若①、②、③是电压表,则两个电阻串联
D. 若①、③是电压表,②是电流表,则两个电阻并联
9. 在如图(a)所示电路中,当闭合开关后,两个电压表指针偏转均为图(b)所示,则灯泡L1和灯泡L2两端的电压分别为( )
A. 5.6V1.4V B. 7V1.4V C. 1.4V7V D. 1.4V5.6V
10. 小阳利用负温度系数热敏电阻R1和定值电阻R0设计了一款简易水温计,电路如图甲所示,热敏电阻随温度的变化图象如图乙所示。按照此设计电路,电源两端电压保持不变,开关S闭合后,在水温升高时,下列判断中正确的是( )
A. 电路中的电流变大,电压表示数变小 B. 电路中的电流变大,电压表示数变大
C. 电路中的电流变小,电压表示数变小 D. 电路中的电流变小,电压表示数变大
11. 2021年10月16日,搭载神舟十三号载人飞船的长征二号F遥十三运载火箭,在酒泉卫星发射中心按照预定时间精准点火发射,并成功入轨对接中国空间站。加速上升过程中,火箭燃料的______能转化为燃气的内能,卫星的动能______(选填“增大”、“减小”或“不变”下同),机械能将______。
12. 如图所示,在斜面上将重800N的物体从底端匀速拉到顶端,沿斜面向上的拉力为500N,斜面长2m,高1m,斜面的机械效率为______;物体与斜面的摩擦力为______ N。
13. 如图甲为空气压缩引火仪,乙是四冲程汽油机的一个冲程,两图中以下几种情况对比:①能量转化情况②改变气体内能的方式③气体内能的变化,其中______(填序号)是相同的。若汽油机1s内对外做功15次,则其曲轴的转速为______r/min,汽油机需要用冷却液进行降温,是利用了冷却液的______大的特性。
14. 一节干电池的电压为______伏;人体的安全电压______伏,我国家庭电路的电压为______伏。
15. 如图是一种自动测定汽车油箱内油面高度的装置,R0为定值电阻,R1是滑动变阻器,它的金属滑片连在杠杆的一端,电路中R0的作用是______。从油量表(由电流表改装)指针所指的刻度就可知道油箱内油面高低,当油面下降时,电流表的示数将______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。若换用电压表改装成油量表,要求油面升高时电压表示数变大,电压表应并联在______元件两端。
16. 为避免点燃烟花造成人员伤害,小明设计了烟花定时自动点火装置。原理如图所示,装置中的点火器有电流通过时,就会自动点燃烟花,定时器控制点火时间。定时器在电路中相当于______(选填“用电器”“开关”或“电源”),点放烟花前,定时器在电路中应处于______状态(选“断路”或“通路”),为完善设计方案,还需要在______(选填“a”或“b”)处安装一个开关S,断开此开关,指示灯熄灭,整个装置停止工作。
17. 如图甲所示,仅闭合开关S1,电压表示数如图乙;再闭合S2,两电流表的指针均如图丙所示。当S1、S2都闭合时,两灯______联,通过L1的电流为______ A,灯L1两端的电压为______ V;当仅闭合S1时,电流表A1的示数为______ A。
18. 图中,O是杠杆OA的支点,重G的物块挂在杠杆的B点,请画出阻力F2和动力臂L1。
19. 光控开关的作用是有光时,开关断开,无光时闭合;声控开关的作用是有声音时,开关闭合,无声音时断开,请将图中的“光控”、“声控”两个开关和灯泡用笔画线代替导线正确连入电路,要求灯泡只在无光且有声音时才亮。
20. 如图所示,在“研究物体动能与哪些因素有关”的实验中,让体积相同的铜球、钢球从斜面上滑下后撞击木块。
(1)实验中通过观察______判断动能的大小。
(2)让铜球从不同的高度由静止开始滑下是为了______。
(3)选图甲、乙两图是为了研究物体的动能与______的关系。
(4)选择甲、丙两图得到的结论是物体的______相同时,物体的______越大,则物体的动能越大。
(5)此实验中用到了物理学常用的研究方法为______和______。
21. 在探究影响导体电阻大小的因素时,小兵、小红两位同学作出了如下猜想:
①导体的电阻与导体的长度有关;
②导体的电阻与导体的横截面积有关;
③导体的电阻与导体的材料有关。
实验室提供了4根电阻丝,规格、材料如表:
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
为了验证上述猜想,他们设计了如图所示的实验电路。
(1)为了验证上述猜想①,应该选用编号为______两根电阻丝进行实验;如果选用编号为a、c两根电阻丝进行实验,是为了验证猜想______(填序号)。分别将a和d两电阻丝接入电路中M、N两点间时,电流表示数不相同,可得结论是导体电阻的大小与______有关。
(2)小明为了探究电阻大小跟长度的关系,选用材料和粗细都相同的金属丝,分别测得长度L和对应的电阻值R,数据如表:
L/cm
30
40
50
60
70
80
R/Ω
2.4
3.2
4.0
4.8
5.6
6.4
分析表中数据,可归纳出电阻R与长度L的关系式:R=______。
(3)在最近几年,我国城乡许多地区进行了输电线路的改造,将原来细的铝质输电线换成较粗的铝质输电线,这样就______(选填“增大”或“减小”)了输电线的电阻,从而可以减小输电线上的电能损失。
22. 学生电源(6V),电流表(0−0.6A,0−3A)、电压表(0−3V,0−15V)、定值电阻若干、开关、滑动变阻器和导线若干,利用这些器材在探究通过定值电阻的电流与电阻关系的实验:
(1)请根据图甲所示的电路图,用笔画出导线完成图乙的电路连接,当滑片向右滑动时,电流表示数变小;
(2)实验过程中,某一次测量时,电流表的示数如图丙所示,则该电流大小为______。
(3)小金想将定值电阻换成小灯泡来探究电流与电压的关系,小胡认为他的实验方案不可行,小胡的理由是______。
(4)若在实验过程中出现电流表示数为0,电压表的示数为6V,电路出现的故障可能是______。
A.R断路
B.R短路
C.滑动变阻器断路
D.电流表短路
(5)小金用15Ω的电阻做完实验后,未进行任何操作即换用10Ω的电阻继续实验,闭合开关后,应向______(选填“左”或“右”)端移动滑动变阻器的滑片。此实验中,滑动变阻器除了保护电路之外,作用是______。
(6)实验中接入不同定值电阻重复实验后,归纳得出结论:______。
23. 氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点,被认为是二十一世纪最理想的能源,氢燃料新能源公交车逐渐在山东不少城市投放使用。氢燃料的热值为1.4×108J/kg,c水=4.2×103J/(kg⋅℃),求:
(1)质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量:
(2)若放出的热量全部被质量为400kg,温度为15℃的水吸收,则水升高的温度:
(3)如果氢燃料公交车的效率为60%,则燃烧0.6kg的氢燃料可使以140kW恒定功率匀速行驶的公交车,匀速行驶多长时间。
24. 为了防止酒驾事故的出现,酒精测试仪已被广泛应用。交警使用的某型号酒精测试仪的工作原理如图所示。电源电压恒为10V,传感器电阻R2的电阻值随酒精气体浓度的增大而减小,当酒精气体的浓度为0时,R2的电阻为60Ω.使用前要通过调零旋扭(即滑动变阻器R1的滑片)对酒精测试仪进行调零,此时电压表的示数为6V.
(1)电压表示数为6V时,电流表示数为多少?
(2)电压表的示数为6V时,滑动变阻器R1的电阻值为多少?
(3)调零后,R1的电阻保持不变。某驾驶员对着酒精测试仪吹气10s,若电流表的示数达到0.2A,现在国际公认的酒驾标准是0.2mg/mL≤酒精气体浓度≤0.8mg/mL,试通过计算判断被检测者是否酒驾。此时电压表的示数为多少?
答案和解析
1.【答案】A
【解析】解:A、中学生的体重约500N,一层楼高约3m,所用时间约10s,中学生上楼的功率P=Wt=Ght=500N×3m10s=150W,接近160W,故A符合实际;
B、教室里一盏日光灯的功率约为40W,正常工作时电流I=PU=40W220V≈0.2A,故B不符合实际;
C、使用定滑轮时,总要克服摩擦、提升绳子而做额外功,定滑轮的机械效率一定小于100%,故C不符合实际;
D、一本物理课本的质量约为250g=0.25kg,其重力G=mg=0.25kg×10N/kg=2.5N,课桌高约为0.8m,从课桌面掉到地面,重力做功W=Gh=2.5N×0.8m=2J,故D不符合实际。
故选:A。
首先对题目中涉及的物理量有个初步的了解,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。
本题考查对生活中常见物理量的估测,结合对生活的了解和对物理单位的认识,找出符合实际的选项即可。
2.【答案】B
【解析】解:
用铁锤锻打工件,工件会发热,属于做功改变物体内能;用火对铁器加热,铁器从火中吸收热量,把铁器放在水中淬火,铁器向水中放热,所以加热和淬火属于热传递改变物体内能,故B正确。
故选:B。
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,做功实质是能量的转化,热传递实质是内能从一个物体转移到另一个物体,或者是从一个物体的高温部分传到低温部分,其实质是能量的转移。
本题考查了改变物体内能有两种方式,能结合生活实际解决问题是解答的关键。
3.【答案】B
【解析】解:由题意可知,不计绳重和摩擦。
A、由图甲可知,n1=3,则绳端移动的距离s1=n1h=3×20cm=60cm,故A错误
B、由图乙可知,n2=2,则绳自由端移动的距离:s2=n2h=2×20cm=40cm=0.4m,
拉力的总功:W2=F2s2=9N×0.4m=3.6J,
拉力的功率为:P2=W2t=3.6J2s=1.8W,故B正确;
C、因为不计绳重及摩擦,动滑轮重相同,提升的物体重和高度相同,由W额=G动h、W有用=G物h可知,利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同,则由W总=W有用+W额可知拉力做的总功相同,
因为η=W有用W总,所以两滑轮组的机械效率相同,故C错误;
D、在图乙中,由F=1n(G+G动)可知,动滑轮的重力:G动=2F2−G=2×9N−17N=1N,故D错误。
故选:B。
(1)由图甲可知滑轮组绳子的有效股数,根据s=nh可求出绳端移动的距离;
(2)由图乙可知滑轮组绳子的有效股数,首先根据s=nh可求出绳端移动的距离,然后根据W=Fs求出使用乙滑轮组时拉力的总功,根据P=Wt可求出功率;
(3)把相同的重物匀速提升相同的高度,做的有用功相同;不计绳重及摩擦,利用相同的滑轮和绳子、提升相同的高度,做额外功相同;而总功等于有用功加上额外功,可知利用滑轮组做的总功相同,再根据效率公式判断滑轮组机械效率的大小关系。
(4)由F=1n(GA+G动)可求出动滑轮的重力。
本题考查了使用滑轮组时动滑轮重力、绳子自由端移动的距离和速度、拉力功率的计算,根据题图确定n的大小是本题的突破口。
4.【答案】D
【解析】解:二极管、光敏电阻等电路元件是用半导体材料制成的,故ABC错误,D正确。
故选:D。
据半导体材料的特点和作用进行选择。
此题考查了半导体材料的特点和作用,属基础题目。
5.【答案】D
【解析】解:甲乙两导线的材料、横截面积相同,甲的长度长,由电阻的决定因素可知,在其他因素相同的情况下,长度越长电阻越大,所以甲的电阻大于乙的电阻;
乙丙两导线材料、长度相同,丙的横截面积大,由电阻的决定因素可知,在其他因素相同的情况下,横截面积越大电阻越小,所以乙的电阻大于丙的电阻;
综上所述甲的电阻最大,乙次之,丙的电阻最小。
故选:D。
此题中涉及到影响电阻大小的因素由:材料、长度、横截面积这三个。要比较电阻的大小关系,就要根据金属丝甲、乙、丙材料、长度、横截面积关系,再结合控制变量法的思路,来比较电阻大小。
电阻大小决定因素是经常考查的知识点,有告诉决定因素让比较电阻大小的;也有告诉电阻相同让确定导体的决定因素大小关系的。
6.【答案】D
【解析】解:(1)欧姆定律的内容是:当电阻一定时,通过导体的电流跟它两端的电压成正比;当导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比;故A错、D正确;
(2)电阻是导体本身的一种性质,其大小决定于导体的长度、材料和横截面积,与通过它的电流、它两端的电压无关;故BC错。
故选:D。
根据欧姆定律的内容和影响电阻大小的因素进行解答。
本题考查了学生对欧姆定律内容的掌握和理解,是一道基础题目。
7.【答案】B
【解析】解:只有当人脸识别通过、体温在正常范围都满足时,系统才会启动电动机打开闸门,当人脸识别不通过或体温不正常时,闸门就不会打开,这说明两个开关是相互影响的,所以两个开关是串联的,由选项可知B正确。
故选:B。
由题意可知,只有当人脸识别通过、体温在正常范围都满足时,系统才会启动电动机打开闸门,说明开关S1、S2相互影响、不能独立工作即为串联,据此进行解答。
本题考查了电路的设计,正确得出两开关的连接方式是关键。
8.【答案】B
【解析】解:由电路图可知,
A、若①、②、③是电流表,两电阻被短路,电源被短路,故A错误;
B、若①、③是电流表,②是电压表,则两个电阻并联。故B正确;
C、若①、②、③是电压表,电路断路,故C错误;
D、若①、③是电压表,②是电流表,两电阻串联,故D错误;
故选:B。
电流表应串联接入电路,电压表应与被测电路并联;电路元件首尾顺次连接的连接方式是串联,电路元件首首相连、尾尾相连的连接方式是并联;根据电路图,分析电路结构,然后做出选择。
本题考查了电阻连接方式的判断,知道电流表与电压表的用法、分析清楚电路结构是正确解题的关键。
9.【答案】A
【解析】解:
由电路图知,两灯泡L1与L2串联,电压表V1测电源电压,电压表V2测L2两端的电压;
由串联电路的电压规律可知,电压表V1示数应大于电压表V2示数,由于两个电压表指针偏转角度相同,则电压表V1量程是0∼15V,分度值为0.5V,示数为7V,即电源电压为7V;
电压表V2量程是0∼3V,分度值为0.1V,示数为1.4V,即L2两端的电压:U2=1.4V;
由串联电路的电压特点知,L1两端的电压:U1=U−U2=7V−1.4V=5.6V。
故选:A。
分析电路结构,明确各电路元件的连接方式,根据电压表所测电路确定两电压表的量程;确定电压表量程、最小分度值,读出电压表的示数,由串联电路特点求出两电灯泡两端的电压。
此题考查串联电路的电压规律以及电压表的读数;根据电压规律确定电压表量程是本题的关键所在。
10.【答案】B
【解析】解:
(1)两电阻串联,电压表测定值电阻的电压,由图乙知,水温升高时,热敏电阻R1变小,因为两电阻串联,所以电路的总电阻变小,由欧姆定律I=UR可得,电路的电流变大,故CD错误;
(2)因电路的电流变大,根据U=IR,电压表示数变大,故A错误、B正确。
故选:B。
(1)两电阻串联,电压表测定值电阻的电压,由图乙知水温升高时可知热敏电阻R1变化,由电阻的串联分析电路的电阻变化,由欧姆定律确定电路的电流变化;
(2)根据U=IR分析电压表示数变化。
本题考查串联电路的规律及欧姆定律的运用,关键是从图中获取有效的信息。
11.【答案】化学 增大 增大
【解析】解:燃烧是一种化学变化,燃料燃烧时将化学能转化为内能;
卫星加速上升过程中,卫星质量不变,高度和速度变大,则其动能和重力势能增大,所以卫星的机械能增大。
故答案为:化学;增大;增大。
燃料燃烧时,将化学能转化为内能;物体的动能跟物体的质量和速度有关,重力势能跟物体的质量和高度有关,机械能等于动能和势能的和,据此分析作答。
本题考查能量之间的相互转化,属于基础题,难度不大。
12.【答案】80%100
【解析】解:(1)克服物体重力所做的有用功:
W有用=Gh=800N×1m=800J;
拉力所做的总功:
W总=Fs=500N×2m=1000J,
斜面的机械效率:
η=W有用W总×100%=800J1000J×100%=80%;
(2)克服物体受斜面摩擦力做的额外功:
W额=W总−W有用=1000J−800J=200J,
由W额=fs得,物体与斜面的摩擦力:
f=W额s=200J2m=100N。
故答案为:80%;100。
(1)知道物体重力、上升的高度(斜面高),利用W=Gh求克服物体重力所做的有用功;
知道拉力、斜面长,利用W=Fs求拉力所做的总功,斜面的机械效率等于有用功与总功之比;
(2)克服物体受斜面摩擦力做的额外功等于总功减去有用功,利用W额=fs求物体与斜面的摩擦力。
本题考查了使用斜面时有用功、总功、额外功、机械效率、摩擦力的计算,要知道:使用斜面时克服物体受摩擦力做的功为额外功是关键。
13.【答案】② 1800 比热容
【解析】解:(1)图甲中活塞压缩空气对空气做功,将机械能转化为内能,内能增加,温度升高,是通过做功的方法改变空气的内能;
图乙中两个气门都关闭,火花塞点火,活塞向下运动,因此是做功冲程,此过程中内能转化为机械能,内能减少,温度降低,是通过做功的方法改变燃气的内能;
综合分析甲乙两图能量转化情况和气体内能的变化不同,改变气体内能的方式相同;
(2)四冲程内燃机的曲轴转2圈,完成4个冲程,并对外做功1次;汽油机每秒内对外做功15次,曲轴转30圈,则每分钟对外做功900次,曲轴转1800圈,因此曲轴的转速为1800r/min;
(3)汽油机工作时会产生大量热,一般用水做冷却剂,是因为水的比热容比较大,由Q吸=cmΔt可知,与其它液体相比,在质量和升高温度相同时,水可以吸收更多的热量,降低发动机的温度。
故答案为:②;1800;比热容。
(1)改变物体内能的方式有热传递和做功两种。做功改变物体内能的实质是能量的转化,对物体做功,物体的内能增加,温度升高;物体对外做功,物体的内能减少,温度降低;
内燃机的四个冲程有吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程,判断冲程名称可用口诀:“先看气门开关情,再看活塞上下行;开下吸气开上排,关上压缩关下功”进行分析;
(2)四冲程内燃机的曲轴转2圈,完成4个冲程,1个工作循环中包括4个冲程并对外做功1次;
(3)水的比热容较大,相同质量的水和其他物质,在升高相同温度的情况下,水吸收的热量最多。
知道做功可以改变物体的内能,能准确判断其能量的转化过程,并能与内燃机的能量转化情况相联系,是解决该题的关键。知道内燃机工作时的四个冲程及改变内能的两种方式,并能利用水的比热容最大这一特性来解释现实问题。
14.【答案】1.5不高于36 220
【解析】解:一节干电池的电压为1.5伏;人体的安全电压不高于36伏,我国家庭电路的电压为220伏。
故答案为:1.5;不高于36;220。
我国家庭电路的电压是220 V,一节干电池的电压是1.5V,对人体安全的电压不高于36V。
本题考查了干电池、家庭电路的电压和安全电压,是一道基础题。
15.【答案】保护电路 变小 定值电阻R0
【解析】解:由图可知,定值电阻R0与滑动变阻器R1、油量表串联接入电路,根据电流表、电压表的使用规律可知油量表是电流表,
(1)当油箱中装满油时,油面达到最高,滑动变阻器R1的滑片移动到最下端,滑动变阻器R1接入电路中的阻值为0,电路中的总电阻最小,根据欧姆定律可知电路中的电流最大,若没有定值电阻R0,电路发生短路,由此可知定值电阻R0的作用是保护电路,防止电路中电流过大,损坏电路元件;
(2)当油箱中的油量减少时,油面下降,滑动变阻器R1的滑片向上滑动,滑动变阻器R1接入电路中的阻值变大,根据串联电路电阻规律可知,电路中的总电阻的变大,根据欧姆定律可知电路中的电流变小,由此可知,电流表的示数变小;
(3)当油箱中的油量增加时,油面上升,滑动变阻器R1的滑片向下滑动,滑动变阻器R1接入电路中的阻值变小,根据串联电路电阻规律可知,电路中的总电阻的变小,根据欧姆定律可知电路中的电流变大,根据U0=I0R0可知定值电阻R0两端的电压变大,根据U滑=U−U0可知,滑动变阻器两端的电压变小,由此可知,若换用电压表改装成油量表,要求油面升高时电压表示数变大,电压表应并联在定值电阻R0的两端。
故答案为:保护电路;变小;定值电阻R0。
由图可知,定值电阻R0与滑动变阻器R1、油量表串联接入电路,根据电流表、电压表的使用规律可知油量表是电流表,
(1)当油箱中装满油时,油面达到最高,滑动变阻器R1的滑片移动到最下端,滑动变阻器R1接入电路中的阻值为0,电路中的总电阻最小,根据欧姆定律可知电路中的电流最大,若没有定值电阻R0,电路发生短路,由此可知定值电阻R0的作用;
(2)当油箱中的油量减少时,油面下降,滑动变阻器R1的滑片向上滑动,滑动变阻器R1接入电路中的阻值变大,根据串联电路电阻规律可知电路中的总电阻的变大,根据欧姆定律可知电路中的电流变小,由此可得出电流表的示数变化;
(3)当油箱中的油量增加时,油面上升,滑动变阻器R1的滑片向下滑动,滑动变阻器R1接入电路中的阻值变小,根据串联电路电阻规律可知电路中的总电阻的变小,根据欧姆定律可知电路中的电流变大,根据U=IR可知定值电阻R0两端的电压变大,根据串联电路电压规律可知滑动变阻器两端的电压变小,由此可得出电压表应并联在哪个元件的两端。
本题主要考查欧姆定律的应用,串联电路电流、电压、电阻规律的应用,其中理解油面上升或下降时,滑动变阻器接入电路的阻值的变化是解题的关键。
16.【答案】开关 通路 a
【解析】解:(1)装置中的点火器有电流通过时,就会自动点燃烟花,定时器控制点火时间,所以定时器起控制电路的作用,在电路中相当于开关;
(2)如图所示,如果定时器通路,点火器被短路,而当定时器断路时,装置中的点火器有电流通过时,就会自动点燃烟花,所以点放烟花前,定时器在电路中应处于通路;
(3)题目要求断开此开关,指示灯熄灭,整个装置停止工作,所以在a处安装一个开关S。
故答案是:开关;通路;a。
(1)开关用来接通或断开电路,起控制电路的作用;
(2)如图所示,装置中的点火器有电流通过时,就会自动点燃烟花,定时器相当于开关,如果定时器通路,点火器被短路;
(3)根据断开此开关,指示灯熄灭,整个装置停止工作来判断开关位置。
该题考查了学生对电路连接的正确判断以及对电路各部分功能的理解。
17.【答案】并 0.3461.36
【解析】解:
由图甲知,仅闭合开关S1,L2断路,只有L1连入电路中,电压表测电源电压;由图乙知,电压表使用0−15V的量程,分度值为0.5V,示数为6V,即电源电压为6V;
由图甲可知,当S1、S2都闭合时,电流从正极流出,经过开关S1后分成两支路,一支通过L2,一支通过A2、L1、S2,汇合后经电流表A1回到电源负极,所以两灯是并联的;根据并联电路的电压特点可知灯L1两端的电压等于电源电压6V;
此时A1测干路电流,A2测L1支路的电流,根据并联电路的电流特点知,A1示数应大于A2示数,而两电流表的指针位置相同,所以A1使用0∼3A量程,分度值为0.1A,示数为1.7A,即干路电流为1.7A;A2使用0−0.6A量程,分度值为0.02A,示数为0.34A,即通过L1的电流为0.34A。
根据并联电路中干路电流等于各支路电流之和可得,通过L2的电流为:
I2=I−I1=1.7A−0.34A=1.36A;
当仅闭合S1时,只有L2连入电路中,电流表A1的测L2的电流,
因并联电路中各支路互不影响,所以通过L2的电流不变,即此时A1的示数为1.36A。
故答案为:并;0.34;6;1.36。
基本的电路连接形式有两种:一种是串联,串联电路中电流只有一条流通路径;另一种是并联,并联电路中电流有多条流通路径。
根据串并联电路的电流特点和电压特点结合题意、图示分析解答。
本题考查串联和并联电路的识别、电表的读数以及串并联电路中电压和电流的特点,关键是正确分析开关在不同状态下电路的连接情况,根据并联电路的电流特点判断两电流表的量程。
18.【答案】解:由图知F为动力,从支点O作动力F作用线的垂线,垂线段即为动力臂L1;
重物对杠杆的拉力为阻力F2,作用点在杠杆上,方向竖直向下;如图所示:
【解析】阻力是物重对杠杆的力,方向竖直向下;力臂是从支点到力的作用线的距离,由此画出动力臂。
本题考查了力的示意图和力臂的画法,关键是判断作用在杠杆上的动力和阻力,会根据力臂的画法,准确作出力臂。
19.【答案】解:由题意可知,电灯只在无光且有声音时才亮,则声控开关和光控开关串联共同控制电灯,如图所示:
【解析】由题意知,只有当“光控开关”、“声控开关”都闭合了灯才能亮,故这两个开关与灯串联。
本题考查了电路的设计,根据题意得出两开关的连接方式是关键。
20.【答案】木块被推移的距离 使铜球到达水平面时速度不同 质量 质量 速度 控制变量法 转换法
【解析】解:(1)图中实验是通过观察木块被推移的距离来判断钢球动能大小的,运用了转换法;
(2)让铜球从不同的高度由静止开始滑下是为了使铜球到达水平面时速度不同;
(3)甲、乙两图中小球下落的高度相同,小球的质量不同,所以探究的是动能与质量的关系;
(4)甲、丙两图中,小球的质量相同,甲中小球的速度大,将木块推动的距离远,由此可知:物体的质量相同时,物体的速度越大,则物体的动能越大;
(5)实验中用到了控制变量法和转换法。
故答案为:(1)木块被推移的距离;(2)使铜球到达水平面时速度不同;(3)质量;(4)质量;速度;(5)控制变量法;转换法。
(1)小球动能的大小是通过小球对外做功的多少来体现,实验中通过观察木块被小球推开的距离反映做功的多少,这种研究问题的方法叫转换法;
(2)让铜球从不同的高度由静止开始滑下是为了使钢球到达水平面时速度不同;
(3)(4)动能的大小与质量和速度有关,所以要研究动能与质量的关系,需使小球的速度相同;要研究物体动能与速度的关系,需使小球的质量相同,这里用到了控制变量法;
(5)实验中用到了控制变量法和转换法。
本题考查了学生根据实验现象得出实验结论的能力,要学会利用控制变量法分析问题,并能把所学知识与生活实际相联系,分析解答问题。
21.【答案】a、b ② 材料 (0.08Ω/cm)⋅L减小
【解析】解:(1)要验证猜想①:导体的电阻与导体的长度有关,应控制导体的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;
由表中数据可知,a、c两电阻丝的长度、材料相同而横截面积不同,将a和c两电阻丝接入电路中M、N两点间,可验证导体电阻跟横截面积的关系,即猜想②;
如果选用编号为a、d两根电阻丝进行实验,a和d的长度、横截面积相同,材料不同,是为了验证猜想③;
分别将a和d两电阻丝接入电路中M、N两点间时,电流表示数不相同,则得到的结论是:长度和横截面积相同时,导体的材料不同,电阻不同;
(2)由表格中数据知,电阻长度增大为原来的几倍,电阻值便增大为原来的几倍或电阻值与长度的比值是一个常数,所以其它条件不变,导体的电阻与长度成正比,RL=2.4Ω30cm,则R=(0.08Ω/cm)⋅L;
(3)细的铝质输电线换成较粗的铝质输电线,导线的横截面积增大了,电阻值减小了,导线上消耗损失的电能也就减小了,从而起到节能的效果。
故答案为:(1)a、b;②;材料;(2)(0.08Ω/cm)⋅L;(3)减小。
(1)(3)电流表串联在电路中,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;影响电阻大小的因素有材料、长度和横截面积以及温度,根据控制变量法的要求分析;
(2)分析电阻和长度的变化关系,得出结论。
探究影响电阻大小的因素采用了控制变量法的思想,电阻大小的变化是通过电流表的示数变化体现的,这里采用了转换法的思想。
22.【答案】0.5A探究电流与电压的关系,需要保持电阻不变,而灯丝的电阻随温度的变化而变化 A 左 控制定值电阻两端电压不变 电压一定时,通过导体的电流与其电阻成反比
【解析】解:(1)电压表与定值电阻并联,滑动变阻器与定值电阻串联,滑片向右滑动时,电流表示数变小,说明滑动变阻器连入电路的电阻变大,故滑动变阻器左下接线柱连入电路中,如图所示:
;
(2)由图乙可知,电流表的量程为0∼0.6A,分度值为0.02A,示数为0.5A
(3)探究电流与电压的关系,需要保持电阻不变,而灯丝的电阻随温度的变化而变化,所以不能用小灯泡做此实验;
(4)电流表无示数,说明电路可能断路;电压表示数接近电源电压,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的电路以外的电路是完好的,与电压表并联的定值电阻断路了,故选A;
(5)根据串联电路的分压原理可知,将定值电阻由15Ω改接成10Ω的电阻,电阻减小,其分得的电压减小;探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,根据串联电路电压的规律可知,为了保持定值电阻两端电压不变,应减小滑动变阻器分得的电压,由串联分压的分压原理可知,应减小滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向左端移动,使电压表的示数不变;
(6)由欧姆定律可知,电压一定时,通过导体的电流与其电阻成反比。
故答案为:(1)如图所示;(2)0.5A;(3)探究电流与电压的关系,需要保持电阻不变,而灯丝的电阻随温度的变化而变化;(4)A;(5)左;控制定值电阻两端电压不变;(6)电压一定时,通过导体的电流与其电阻成反比。
(1)电压表应与被测电路并联,滑动变阻器与定值电阻串联,滑片向右滑动时,电流表示数变小,说明滑动变阻器连入电路的电阻变大,从而确定滑动变阻器接入的接线柱;
(2)根据图丙电流表所选量程确定分度值读数;
(3)探究电流与电压的关系时,需要保持电阻不变,而灯丝的电阻受温度的影响;
(4)电流表无示数,可以判断出电路中出现了断路,然后根据电压表有示数确定出断路的位置;
(5)根据控制变量法,研究电流与电阻的关系时,需控制定值电阻两端的电压相同,当换上小电阻时,根据分压原理确定电压表示数的变化,由串联电路电压的规律结合分压原理确定滑片移动的方向;
(6)根据欧姆定律的内容分析解答。
本题探究通过定值电阻的电流与电阻关系,考查电路连接、电流表读数、故障分析、控制变量法、欧姆定律和实验操作。
23.【答案】解:
(1)0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量:
Q放=m氢q=0.6kg×1.4×108J/kg=8.4×107J;
(2)由题意可知水吸收的热量:Q吸=Q放=8.4×107J,
由Q吸=cm△t得水升高的温度:
△t=Q吸cm=8.4×107J4.2×103J/(kg⋅℃)×400kg=50℃;
(3)公交车所做的功为:
W=ηQ放=60%×8.4×107J=5.04×107J,
由P=Wt得公交车行驶时间:
t=WP=5.04×107J140000W=360s。
答:(1)质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出8.4×107J热量;
(2)若这些热量全部被质量为400kg,温度为15℃的水吸收,则水升高50℃;
(3)这些热量能让该公交车匀速行驶360s。
【解析】(1)根据Q=mq求出这些燃料完全燃烧放出的热量;
(2)由题意可知水吸收的热量:Q吸=Q放,根据Q吸=cm△t求水升高的温度;
(3)已知公交车的功率和做的功,利用功率公式计算时间。
本题考查学生对燃料完全燃烧放出热量公式和吸热公式、功率公式的掌握和运用,此类型的题目需要根据实际情况具体分析。
24.【答案】解:由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)当酒精气体的浓度为0时,R2的电阻为60Ω,此时电压表的示数为6V,
由于串联电路中各处的电流相等,
电流表的示数:
I=I2=U2R2=6V60Ω=0.1A;
(2)根据串联电路中总电压等于各分电压之和可知:
此时R1两端的电压:U1=U−U2=10V−6V=4V,
所以,滑动变阻器R1的电阻值:R1=U1I=4V0.1A=40Ω;
(3)调零后,R1的电阻保持不变,
此时变阻器R1两端的电压:U1′=I′R1=0.2A×40Ω=8V;
此时电压表的示数:U2′=U−U1′=10V−8V=2V。
答:(1)电压表的示数为6V时,电流表的示数为0.1A;
(2)电压表的示数为6V时,滑动变阻器R1的电阻值为40Ω;
(3)调零后,电流表的示数达到0.2A时电压表的示数为8V。
【解析】由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)由题意可知,酒精气体的浓度为0时,R2的阻值和电压表的示数,根据欧姆定律和串联电路中的电流特点求出电路中的电流;
(2)根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压,利用欧姆定律求出滑动变阻器R1的电阻值;
(3)R1的电阻保持不变,根据欧姆定律求出电流表的示数达到0.2A时滑动变阻器两端的电压,利用串联电路的电压特点求出电压表的示数。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用,关键是注意“调零后,R1的电阻保持不变”。
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