2021-2022学年山东省枣庄市薛城区九年级(上)期末物理试卷(含详细答案解析)
展开2021-2022学年山东省枣庄市薛城区九年级(上)期末物理试卷
1. 下列关于温度、内能,热量的描述中正确的是( )
A. 物体吸收热量时,温度一定增加
B. 做功和热传递都能改变物体的内能
C. 热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递
D. 物体的内能越大,其含有的热量就越多
2. 2021年4月29日,长征5号B运载火箭搭载着中国空间站天和核心舱一飞冲天。长征5号B运载火箭使用液态氢作为燃料,主要是因为液态氢的( )
A. 热值大 B. 沸点低 C. 密度小 D. 凝固点低
3. 如图是加油站里的人体静电释放器,加油前工作人员要触摸释放器上的金属球,这样就可以防止产生电火花发生危险。对此情景以下说法中正确的是( )
A. 人身体与衣物摩擦带电,这个过程中创造了电荷
B. 静电释放器金属球和大地之间相连的可以是一根塑料管
C. 如果人体带负电,静电释放器中电流方向是从人体到大地
D. 无论人体带正电还是负电,触摸放电过程中移动的都是负电荷
4. 如图所示电路中有两个小灯泡,两个电表(电流表或电压表),在图中〇内填入合适的元件,要求开关闭合时两灯均能发光,且两电表的示数均不为零,则下列符合要求的是( )
A. a为小灯泡,b为电流表,c为电压表 B. a为电流表,b为小灯泡,c为电压表
C. a为电流表,b为电流表,c为小灯泡 D. a为小灯泡,b为电压表,c为电流表
5. 如图电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,各表均有示数。当滑动变阻器的滑片P向向右移动时,下列说法中正确的是( )
A. 电流表A示数与电流表A1示数的差值不变
B. 电压表V示数与电流表A示数的比值变大
C. 电压表V示数与电流表A1示数的比值变小
D. 电压表V示数与电流表A示数的乘积不变
6. 教室里装有多盏电灯,上晚自习时,我们每多开一盏灯,则教室电路的( )
A. 总电阻减小 B. 总电阻增大 C. 总电压增大 D. 总电流减小
7. 在家庭电路中让一个用电器单独工作12min,标有“3000r/(kW⋅h)”字样的电能表表盘转了60r,则这个用电器的实际功率是( )
A. 60W B. 100W C. 120W D. 200W
8. 一块手机电池的背面印有如图所示的一些符号,另外在手机使用说明书上还写有“通话时间3h,待机时间100h”,则该手机通话和待机时消耗的功率分别约为( )
A. 1.8W,5.4×10−2W B. 3.6W,0.108W
C. 6.48×103W,1.94×102W D. 0.6W,1.8×10−2W
9. 当两个用电器正常工作时,额定功率大的一定比额定功率小的( )
A. 电流做功多 B. 产生的热多 C. 消耗电能快 D. 工作时间少
10. 甲灯标有“220V 40W”,乙灯标有“110V 40W”若它们都正常发光,则( )
A. 甲灯亮 B. 乙灯亮 C. 两灯一样亮 D. 无法判断
11. 已知一电动机的内阻(转子线圈的电阻)为R,两端电压为U时,电动机正常转动,此时通过电动机的电流为I,电动机的电功率为P,当工作时间为t,电动机内阻因为电热产生的热量可以表示为( )
A. UIt B. I2Rt C. (U2R)t D. Pt
12. 下列数据最符合实际的是( )
A. 我国家用电器的正常工作电压一般是36V B. 手机充电器的工作电流约为20A
C. 家用空调的额定功率约为10W D. 家用电冰箱工作一天消耗电能约1.2度
13. 闭合开关,家里的总控制开关立刻跳闸,造成这种现象的原因是。( )
A. 有可能是插头短路 B. 一定是灯丝断路
C. 有可能是灯头内短路 D. 一定是灯头内断路
14. 电给我们的生活带来了极大的便利,但不正确用电也会带来很大的危害,甚至会危及生命。家庭电路中,总开关上装有漏电保护器,若出现如图所示的两种情况则下列说法错误的是( )
A. 甲图中,人站在大地上,如果两只手同时触摸到了火线,人也会触电
B. 乙图中,人站在绝缘的板凳上,如果两只手同时触摸火线,人不会触电
C. 发生图甲所示的触电事故时,漏电保护器会迅速切断电流,对人身起到保护作用
D. 发生图乙所示的触电事故时,漏电保护器会迅速切断电流,对人身起到保护作用
15. 1841年英国物理学家______ ,通过实验得出电流通过导体时将电能转化为内能的规律.该规律的表达式为______ .
16. 在平静的水面上轻轻滴一滴油,油会慢慢扩展开来,形成一层薄薄的油膜,这______(选填“是”或“不是”)扩散现象。油膜的面积不会无限扩大,因为分子之间存在______。
17. 如图所示是四冲程汽油机工作时的______ 冲程,气缸内燃料混合物的内能______ (选填“增大”或“减小”)。
18. 在“怎样使两个灯泡都亮起来”的活动中,小明采用如图甲所示的方法连接,结果两个灯泡都亮了。这时两灯的连接方式是______。若电源电压为3V,灯泡的规格均为“3V0.6A”,则每个灯泡正常发光时的电阻是______Ω,若通过它的电流随两端电压的变化关系如图乙所示,则每个灯泡的实际功率是______W。
19. 如图所示是小明同学在实验室见到的某种仪表的刻度盘,据此我们可以判断出:这种仪表是用来测量______(填写物理量名称)的,指针指示的示数为______。
20. 如图所示,滑动变阻器R2的最大阻值为定值电阻R1阻值的两倍。闭合开关S,当滑片P在a端时,电压表示数为3V,则电源电压为______ V。此时电流表示数为I1,当滑片P在b端时,电流表示数为I2,则I1:I2=______。
21. 如图所示的三孔插座应______ 联接入家庭电路中,且最上面的孔应与______ 相连。
22. 如图甲是小明家电能表8月30日显示的数字,图乙是9月30日显示的数字。小明家9月份消耗了______kW⋅h的电能,如果其中200度电是峰时用电,其余为谷时用电,根据峰谷电价收费表计算,小明家这个月的电费是______元。
峰谷电价
峰期
1.1元
谷期
0.4元
23. 如图是用测电笔检查电冰箱金属外壳是否带电的两种操作方法,其中图______的操作是正确的,当正确使用测电笔将笔尖分别插入两孔插座各孔时,发现两孔均能使氖管发光,则可能是家庭电路中的______线断了。
24. 入冬以来,各地因为不安全用电引起的火灾事故明显有上升趋势。在家庭电路中,除了短路和______会造成电流过大引发安全事故外,线路连接处因为接触不良,也容易造成该处______变大,造成局部过热,从而加速导线老化,引起火灾。
25. 如图是家庭电路的一部分开关控制电灯的示意图,请用笔画线代替导线把电灯、开关完整连入电路,并且使之符合安全用电的要求。
26. 在做“探究导体中电流跟电阻的关系”的实验中。实验器材有:学生电源恒为6V,电流表、电压表、定值电阻(5Ω、10Ω、20Ω各一个)、开关和导线若干。
(1)请根据图甲所示的电路图用笔画线代替导线将图乙所示的实物连接完整。
(2)滑动变阻器在该实验中除了保护电路外,另一个作用是控制定值电阻______不变。
(3)连接电路时,小明已将5Ω电阻接入电路,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,电压表有示数,电流表始终无示数,造成这一现象的原因可能是定值电阻R ______。
(4)改正错误后,当小明再换接20Ω电阻时,无论怎样调节滑动变阻器,都不能使电压表示数为1.5V,分析其原因可能是滑动变阻器规格不符合要求,为完成整个实验,应该选取哪种规格的滑动变阻器______。
A.30Ω1.5A
B.40Ω1.5A
C.50Ω1.0A
D.60Ω1.0A
(5)图丙是另外一组同学们根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻的倒数1R变化的图象,由图象可知该组实验中不同电阻两端的电压为______ V。
(6)当R的电阻由5Ω更换为10Ω时,闭合开关后,电压表的示数将______(选填“变大”、“不变”或“变小”),为正确完成实验,此时应将滑动变阻器的滑片向______(选填“左”或“右”)端滑动。
27. 小明在“探究小灯泡在不同电压下工作时的电功率”的实验中,实验室提供了如下器材:电源(电压恒为6V),小灯泡(额定电压2.5V),电流表,电压表,滑动变阻器,一个阻值已知的定值电阻R0,开关及导线若干。
(1)如图甲所示,连接好实验电路后,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到最______ 端。(填“左”或“右”)
(2)检查电路无误后,闭合开关进行实验,记录的数据如下表所示。当电压表示数为2.5V时,电流表示数如图乙所示,小灯泡的额定功率为______ W。
实验次数物理量
1
2
3
4
5
电压/V
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
电流/A
0.24
0.32
0.38
0.44
电功率/W
灯泡发光情况
微弱
暗
较暗
较亮
很亮
(3)分析表中数据可得出结论:小灯泡工作时,消耗的电功率随电压的增大而______ (选填“增大”、“不变”或“减小”)。小灯泡的亮度由它的______ 决定。
(4)完成实验后,小明又想出一种测量小灯泡额定功率的方法,设计了如图丙所示的电路,其中R0为定值电阻,请将以下实验步骤补充完整。
①正确连接电路后,闭合开关S,将开关S1拨至“1”,调节滑动变阻器滑片直至电压表示数为______ V;
②滑动变阻器滑片不动,再将开关S1。拨至“2”读出电压表示数为U0;
③小灯泡的额定功率P额=______ (用U额、U0、R0表示)。若步骤②中,在将开关S1拨至“2”时,不小心将滑动变阻器的滑片向右移动了少许,其他操作正确,则测出的小灯泡额定功率比真实值______ (选填“偏大”或“偏小”)。
28. 在探究“影响电流热效应的因素”实验中:
(1)为了探究电容器产生的热量与电流的关系,小明设计了图甲的装置,在烧瓶内安装一根电阻丝,并插入一支温度计,通过比较烧瓶内液体的温度变化,来判断相同时间内不同电流产生的热量多少.这种研究方法叫______ .若她想让烧瓶内液体在短时间内温度变化更明显,应选用______ (选填“煤油”或“水”),理由是______ .
(2)小明先测量烧瓶内液体的温度后,闭合开关,通电30s再测量烧瓶内液体的温度,得到温度的升高量填入表中;然后移动滑动变阻器滑片改变电流大小,重复上述操作,获得第二组数据(见表).
实验次数
电流/A
通电时间/s
电阻/Ω
温度升高量/℃
1
0.3
30
10
1.5
2
0.6
30
10
6.0
由此得出:同一导体,在通电时间相等时,电流______ ,其产生的热量______ .
(3)若要探究电热器产生热量与电阻的关系,应保持电流和通电时间相等,同时选择乙图中______ (选填“A”或“B”)烧瓶与甲图中的烧瓶______ (选填“串联”或“并联”).这种实验方法叫______ 法.
29. 如图所示,电路的电源电压和灯泡电阻不变,R1=5Ω,灯L标有“8V10Ω”字样,电流表量程为0∼3A,电压表的量程为0∼15V,滑动变阻器R2标有“45Ω2A”字样。
(1)只闭合S1时,电流表的示数为0.6A,求电源电压。
(2)闭合开关S2,断开开关S1、S3,调节滑动变阻者滑片使小灯泡正常发光,求滑动变阻器连入电路的阻值。
(3)闭合开关S1、S2、S3,在保证电路安全的情况下,求变阻器连入电路的阻值范围。
30. 冬天打出来的果汁太凉,不宜直接饮用。如图所示,是小丽制作的“能加热的榨汁杯”及其内部电路简化结构示意图,该榨汁杯的部分参数如表所示。求:
榨汁杯部分参数表
额定电压
220V
加热功率
300W
保温功率
80W
榨汁功率
66W
容量
300mL
(1)仅榨汁时的正常工作电流;
(2)R2的阻值;
(3)已知该榨汁杯正常工作时的加热效率为90%,给杯子盛满果汁并加热,使其温度升高30℃,需要加热多长时间。[c果汁=4×103J/(kg⋅℃),ρ果汁=1.2×103kg/m3]
答案和解析
1.【答案】B
【解析】解:A、物体吸收热量时,内能变大,温度不一定增加,例如晶体的熔化过程中,晶体吸收热量,温度不变,故A错误;
B、改变物体内能的两种方式:做功和热传递,改变物体内能的两种方法是等效的,故B正确;
C、传递的条件是:有温度差;热传递的特点是:高温物体放出热量,低温物体吸收热量,热量从高温物体传给低温物体;内能小的物体温度可能比内能大的物体温度高,因此热量也可能由内能小的物体传给内能大的物体,故C错误;
D、热量是一个过程量,不能说含有多少热量,故D错误。
故选:B。
(1)内能的大小跟质量、温度、状态有关,物体的内能发生变化,可能表现在物体的温度变化,也可能是状态的变化。
(2)改变物体内能的两种方式:做功和热传递,改变物体内能的两种方法是等效的内能是指物体内部所有分子的分子动能和分子势能的和;
(3)发生热传递的条件是存在温度差;
(4)热量是一个过程量。
要正确理解温度、热量与内能的关系,改变物体内能的两种方法是等效的,以及热传递的条件和热传递的特点。
解决问题的诀窍是:物体吸热或温度升高,内能一定增大;但物体吸收了热量,不一定是用来升高温度。
2.【答案】A
【解析】解:卫星的火箭采用液态氢作为火箭的燃料,原因是液态氢的热值大,与其它燃料相比,质量相同时,液态氢完全燃烧时,可以释放出更多的热量,故A正确。
故选:A。
某种燃料完全燃烧放出的热量和质量的比值叫热值,质量相同时,热值越大的燃料在完全燃烧时,释放出的热量越多。
本题考查学生对热值定义的掌握情况,关键是要理解热值与热量的区别与联系。
3.【答案】D
【解析】解:A、人身体与衣物摩擦带电,是由于电荷发生了转移,而不是创造了电荷,故A 选项错误;
B、静电释放器金属球和大地之间相连的应是导体,而塑料管是绝缘体,故B选项错误;
C、电流的方向是正电荷定向移动的方向,如果人体带负电,静电释放器中电流方向是从大地到人体,故C 选项错误;
D、原子中,带正电的原子核不能移动,带负电的电子可以挣脱原子核的束缚移动,所以无论人体带正电还是负电,触摸放电过程中移动的都是负电荷,故 D 选项正确。
故选:D。
A、人身体与衣物摩擦带电,是由于电荷发生了转移,而不是创造了电荷;
B、静电释放器金属球和大地之间相连的应是导体,而塑料管是绝缘体;
C、电流的方向是正电荷定向移动的方向,如果人体带负电,静电释放器中电流方向是从大地到人体;
D、原子中,带正电的原子核不能移动,带负电的电子可以挣脱原子核的束缚移动,所以无论人体带正电还是负电,触摸放电过程中移动的都是负电荷。
本题考查摩擦起电的实质、电荷间的相互作用规律、电流的方向等知识点。
4.【答案】B
【解析】解:
A、a为小灯泡,b为电流表,c为电压表,开关闭合后,b接在了电源的两端,电源短路,故A错误;
B、a为电流表,b为小灯泡,c为电压表,开关闭合后,该电路为并联电路,电压表测量电源的电压,电流表测量灯泡L1的电流,两盏灯都发光,故B正确;
C、a为电流表,b为电流表,c为小灯泡,开关闭合后,b接在了电源的两端,电源短路,故C错误;
D、a为小灯泡,b为电压表,c为电流表,开关闭合后,c表会把左侧灯泡L1短路,只有右侧灯泡L2发光,故D错误。
故选:B。
根据电流表在电路中相当于导线,电压表在电路中相当于开路状态去分析,即可得出正确的电路图。
知道电压表和电流表的正确使用方法,会根据要求设计出正确的电路图。
5.【答案】B
【解析】解:由电路图可知,R1与R2并联,电压表V测电源两端的电压,电流表A测干路电流,电流表A1测R1支路的电流。
因电源电压保持不变,所以,滑片移动时,电压表V的示数不变,
因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,滑片移动时,通过R1的电流不变,即电流表A1的示数不变;
当滑动变阻器的滑片P向右移动时,接入电路中的电阻变大,由I=UR可知,通过滑动变阻器的电流变小,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路电流变小,即电流表A的示数变小;
A、因电流表A示数与电流表A1示数的差值等于通过滑动变阻器的电流,所以,电流表A示数与电流表A1示数的差值变小,故A错误;
BD、电压表V示数不变,电流表A示数变小,其比值变大,其乘积变小,故B正确,D错误;
C、电压表V示数不变,电流表A1示数不变,其比值不变,故C错误。
故选:B。
由电路图可知,R1与R2并联,电压表V测电源两端的电压,电流表A测干路电流,电流表A1测R1支路的电流。根据电源的电压可知滑片移动时电压表示数的变化,根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知滑片移动时通过R1的电流变化,然后得出电压表V示数与电流表A1示数的乘积变化,根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律可知通过滑动变阻器的电流变化,然后判断出电流表A示数与电流表A1示数的差值变化,根据并联电路的电流特点可知干路电流的变化,进一步得出电压表V示数与电流表A示数的比值、电压表V示数与电流表A示数的乘积的变化。
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,要注意并联电路中各支路独立工作、互不影响特点的应用。
6.【答案】A
【解析】解:教室电路中各用电器是并联连接的;
AB、每多开一盏灯,多增加了一条支路,相当于增加了导体的横截面积,则总电阻将减小,故A正确,B错误;
C、并联电路两端的电压不变,即总电压不变,故C错误;
D、每多开一盏灯,多增加了一条支路的电流,其它支路的电流不变,则总电流将增大,故D错误。
故选:A。
家庭电路是并联电路;在并联电路中,支路越多,总电流越大,总电阻会越小,并联电路两端的电压不变。
本题考查了并联电路中电压、电流、电阻的特点,知道家庭电路的连接方式是解题的关键。
7.【答案】B
【解析】解:电能表转盘转动了60转消耗的电能:W=603000kW⋅h=0.02kW⋅h;
用电器的功率:P=Wt=0.02kW⋅h1260h=0.1kW=100W。
故选:B。
3000r/(kW⋅h)表示的是电路中每消耗1kW⋅h的电能,电能表的转盘转3000r;据此求出转盘转60r电路中消耗的电能,再利用P=Wt求出用电器的电功率。
本题考查了电功和电功率的计算,掌握和理解电能表参数的含义是关键。
8.【答案】D
【解析】解:根据图示可知,手机电池容量为“3.6V500mA⋅h”,则由W=UIt=UQ可得,手机通话的功率:P1=W1t1=UQt1=3.6V×500×10−3A×1h3h=0.6W;
待机时消耗的功率:P2=W2t2=UQt2=3.6V×500×10−3A×1h100h=0.018W=1.8×10−2W。
故选:D。
根据图中提供的“3.6V500mA⋅h”,结合W=UIt=UQ和P=Wt可求出该手机通话和待机时消耗的功率。
本题考查电功、电功率计算公式的应用,关键能从电池铭牌上找到有用信息。
9.【答案】C
【解析】解:当两个用电器正常工作时,实际功率等于额定功率,额定功率大的用电器的实际功率一定比额定功率小的实际功率大,则电流通过额定功率大的用电器做功一定比通过额定功率小的用电器做功快,但电流做功不一定多、产生的热量不一定多,更不能比较工作时间。故ABD错误、C正确。
故选:C。
当用电器正常工作时,用电器的实际功率等于其额定功率;用电器的额定功率大,则用电器正常工作时的实际功率大;
用电器的电功率大,说明电流通过用电器做功(消耗电能)快,但不一定做功多、不一定消耗电能多、不一定产生的热量多。
本题考查额定功率的概念、电功率的物理意义,关键是明白额定功率是指用电器正常发光时的功率,用电器的实际功率不一定等于额定功率。
10.【答案】C
【解析】解:甲、乙灯都正常发光时,它们的实际功率都是各自的额定功率,
由题可知,甲、乙的额定功率相等,实际功率相等,则它们的亮暗相同。
故选:C。
灯泡正常发光时的功率和额定功率相等,而灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,据此进行解答。
本题只要知道灯泡亮度由实际功率决定以及灯泡正常发光时的功率和额定功率相等即可解答。
11.【答案】B
【解析】解:电动机的内阻(转子线圈的电阻)为R,通过电动机的电流为I,工作时间为t,由焦耳定律可知,电动机内阻因为电热产生的热量可以表示为:
Q=I2Rt。
故选:B。
电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比,这个规律叫焦耳定律。
本题考查了学生对焦耳定律的内容的理解,需要牢记,属于基础题目。
12.【答案】D
【解析】解:A、我国家庭电路电压为220V,并联接入家庭电路的家用电器电压也是220V,故A不符合实际;
B、手机充电器工作电流很小,一般在1A左右,故B不符合实际;
C、家用空调属于大功率用电器,其功率一般在1000W以上,故C不符合实际;
D、家用电冰箱工作是不连续的,一般一天消耗电能在0.5度左右,故D符合实际。
故选:D。
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。
物理与社会生活联系紧密,多了解一些生活中的常见量的值可帮助我们更好地学好物理,同时也能让物理更好地为生活服务。
13.【答案】C
【解析】解:AC、在插头插入插座,闭合开关后,家里的总控制开关跳闸,该现象说明不是插头短路,是灯头内短路造成的,故A错误,C正确;
BD、因为灯和其它用电器并联,灯泡的灯丝断路或灯头内断路,只能使本支路没有电流,台灯不亮,不能引起家里的总控制开关跳闸,故BD错误。
故选:C。
家庭电路中的保险丝熔断的原因有两个:一是用电器的总功率过大;二是发生短路。
本题考查对家庭电路故障的分析判断能力。解题的关键是要理解家庭电路中跳闸是电流过大造成的,可能是电路的总功率过大,也可能是发生了短路。
14.【答案】D
【解析】解:A、甲图中,若人站在地上,双手触摸火线,则电流会通过人体导向大地,属于家庭电路中的单线触电,故A正确;
B、乙图中,人站在绝缘板凳上,双手同时触摸火线,电流不会导向大地,又因为人体没有与零线接触,所以电流也不会导向零线,故B正确;
C、漏电保护器原理是当火线电流比零线电流大太多的话就说明电路的某个地方可能接地漏电,电流从大地导走了,从而切断电路。所以甲图中电流会从大地导走,所以漏电保护器工作,故C正确;
D、由C解析过程可知漏电保护器的工作原理,而乙图中电流是从火线经过人体到零线,这种双线触电方式使火线和零线之间的电流始终相等,所以漏电保护器不会工作,故D错误。
故选:D。
(1)人体与火线和零线同时接触,会发生双线触电;人站在地上,触摸火线,会发生单线触电。
(2)漏电保护器原理是当火线电流比零线电流大太多的话就说明电路的某个地方可能接地漏电,电流从大地导走了,从而切断电路。
本题主要考查了学生对家庭电路中触电类型的区分及漏电保护器的工作原理。
15.【答案】焦耳;Q=I2Rt
【解析】解:电流通过导体时导体都要发热,这个现象称为电流的热效应.物理学家焦耳做了大量实验,最先精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系,即其所产生的电热与电流、电阻和通电时间的关系是Q=I2Rt,为人们利用电热提供了理论基础。
故答案为:焦耳;Q=I2Rt。
当电流通过导体后电流所做的功转化成了热,即称之为电流的热效应.电流通过导体所产生的热量与电流的平方成正比、与导体的电阻成正比,与通电时间成正比,这就是焦耳定律。
知道电流的热效应,并对焦耳定律的得出和内容有一定的了解。
16.【答案】不是 引力
【解析】解:在平静的水面上轻轻滴一滴油,油会慢慢扩展开来,形成一层薄薄的油膜,这不是扩散现象;油膜的面积不会无限扩大,因为分子之间存在引力的缘故。
故答案为:不是;引力。
不同的物质在相互接触时彼此进入对方的现象叫做扩散现象;扩散现象表明分子永不停息地做无规则运动,分子运动眼睛无法看到,分子间存在着相互作用的引力和斥力。
本题主要考查学生对扩散现象以及分子间引力的理解和掌握,是一道基础题。
17.【答案】压缩 增大
【解析】解:图中两气门关闭,活塞向上运动,是汽油机的压缩冲程;在这一冲程中,活塞压缩燃料混合物,对其做功,使燃料混合物的内能增大、温度升高。
故答案为:压缩;增大。
根据气门的闭合情况和活塞的运动情况判断出图中是哪个冲程,再进一步判断其能量的转化情况。
解决此类题目的关键是要结合内燃机的工作循环、能量的转化进行解答。
18.【答案】串联 50.75
【解析】解:(1)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;
(2)灯泡正常发光时的电压U额=3V,通过的电流I额=0.6A,
由I=UR可得,正常发光时的电阻:
R额=U额I额=3V0.6A=5Ω;
(3)两灯泡的规格相同,则电阻相等,它们两端分得的电压相等,
∵串联电路中总电压等于各分电压之和,
∴每个灯泡两端的电压:
UL=U2=3V2=1.5V,
由图象可知,通过每个灯泡的电流IL=0.5A,
则每个灯泡的实际功率:
PL=ULIL=1.5V×0.5A=0.75W。
故答案为:串联;5;0.75。
(1)串联电流中电流只有一条路径,并联电路中电流有两条或多条路径,根据电流路径确定电路的连接方式;
(2)灯泡正常发光时的电压和额定电压相等,通过的电流和额定电流相等,根据欧姆定律求出正常发光时的电阻;
(3)两灯泡的规格相同,则电阻相等,它们两端分得的电压相等,根据串联电路的电压特点求出它们两端的电压,由图象读出通过的电流,根据P=UI求出每个灯泡的实际功率。
本题考查了串并联的辨别和串联电路的特点、欧姆定律、电功率公式的应用,要注意额定电压下灯泡正常发光,同时要注意灯泡的电阻是变化的。
19.【答案】电阻 2Ω
【解析】解:一般表盘上都标有所测物理量的单位,本表标有Ω,所以使用该表所测量的物理量是电阻;由图可知,示数在0Ω∼5Ω之间,分度值是1Ω;所以电阻表的示数是:2Ω。
故答案为:电阻;2Ω。
解决此题的关键是理解电表的使用,首先可以看到电表的表盘上标有Ω,所以它应该是测电阻的欧姆表,表盘刻度不均匀;根据分度值和指针偏转的角度来读数。
解决此类问题的关键是能辨别电表所测物理量的方法和电表读数方法。
20.【答案】4.51:1
【解析】解:由电路图可知,R1与R2串联,电压表测滑片右侧电阻丝两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)当滑片P在a端时,电压表测R2两端的电压,其示数U2=3V,
因串联电路中各处的电流相等,且滑动变阻器R2的最大阻值与定值电阻R1的2倍,
所以,由欧姆定律可得,此时R2两端的电压为R1两端的电压2倍,即U1=12U2=12×3V=1.5V,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,电源的电压U=U1+U2=1.5V+3V=4.5V;
(2)因电压表的内阻很大、在电路中相当于断路,
所以,滑片移动时,变阻器接入电路中的电阻不变,电路的总电阻不变,由欧姆定律可得,电路中的电流不变,
则当滑片P在a端或b端时,电流表的示数相等,即I1:I2=1:1。
故答案为:4.5;1:1。
由电路图可知,R1与R2串联,电压表测滑片右侧电阻丝两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)当滑片P在a端时,电压表测R2两端的电压,根据串联电路的电流特点和欧姆定律得出两电阻两端的电压关系,根据串联电路的电压特点求出电源的电压;
(2)电压表的内阻很大、在电路中相当于断路,据此判断出滑片移动时接入电路中的电阻不变,根据欧姆定律可知电路中的电流关系,然后得出答案。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用,要注意电压表串联在滑动变阻器的滑片上时,滑片移动时接入电路中的电阻不变。
21.【答案】并 大地
【解析】解:在家庭电路中,各用电器工作时互不影响,是并联的,所以三孔插座应并联在电路中;
三孔插座的上孔接地,用电器的金属外壳接三脚插头的上端,当用电器插入三孔插座时,使金属外壳接地,人体被接地的导线短路,即使金属外壳的用电器漏电时,也不会发生触电事故。
故答案为:并;大地。
家庭电路中的用电器是并联的;三孔插座的上孔接地,防止用电器漏电时出现触电事故。
要理解金属外壳的用电器为什么采用三脚插头,为什么采用三孔插座。
22.【答案】212.5225
【解析】解:9月份消耗的电能W=3754.8kW⋅h−3542.3kW⋅h=212.5kW⋅h;
200度电是峰时用电,则此时间段的电费为:200kW⋅h×1.1元/kW⋅h=220元;
谷期的电费为:(212.5kW⋅h−200kW⋅h)×0.4元/kW⋅h=5元;
这个月应交电费220元+5元=225元。
故答案为:212.5;225。
电能表的示数:①月末的示数等于月初的示数加上本月消耗的电能,②最后一位是小数,③单位kW⋅h。
一个月所交的电费等于本月消耗的电能与电费单价的乘积。
本题考查了电功的计算以及电能表的读数,注意电能表的最后一位是小数、单位是kW⋅h。
23.【答案】乙 零
【解析】解:(1)在使用测电笔时,手不要接触测电笔前端的金属体,手必须接触测电笔末端的金属体,使电源、测电笔、人体和大地之间形成通路,故乙是正确的测量方法。
(2)测电笔测试插座的两孔,氖管都发光,说明两孔与火线是连通的,故只可能是零线断了。
故答案为:乙;零。
(1)测电笔是用来辨别零线和火线的工具,测电笔内阻很大,使用测电笔时,通过它的电流很小;使用测电笔时,应用手接触笔尾金属体,笔尖接触电线,若氖管不发光,表明测电笔和人体加在零线和大地之间,测电笔接触的是零线。
(2)测电笔接触接零线的插孔时,本该不亮,但也亮了,说明是进户线的零线开路了。
本题考查测电笔的用法以及家庭电路故障的分析,相对比较简单,属于基础题。
24.【答案】过载(用电器总功率过大)电阻
【解析】解:(1)引起家庭电路中电流过大的原因是:一是短路,二是过载,即用电器总功率过大。这些可能造成电流过大引发安全事故;
(2)在家庭电路中,导线相互连接处因接触不良,该处的电阻较大,
导线连接处与导线串联在电路中,通过的电流相等、通电时间相等,由Q=I2Rt可知,连接处产生的热量较多,往往比别处更容易发热,加速导线老化,甚至引起火灾。
故答案为:过载(用电器总功率过大);电阻。
(1)家庭电路中电流过大的原因有两种,一是用电器短路,二是用电器总功率过大。
(2)由焦耳定律知道,电流通过导体产生的热量跟电流的平方、电阻大小和通电时间成正比。导线相互连接处因为接触不良,易造成电阻变大,因为导线连接处与其他导线串联在电路中,通电时间是相同的,由焦耳定律可知电阻大的产生的热量越多,据此分析。
本题主要考查学生对家庭电路故障的判断能力,以及对焦耳定律及应用的了解和掌握,知道导线和导线的连接处为串联(电流相等)是本题的关键。
25.【答案】解:首先辨别上面三根线地线、火线、零线;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。既能控制灯泡,又能更安全;如图:
【解析】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。
掌握家庭电路的灯泡、开关、三孔插座、两孔插座、保险丝的接法,同时考虑使用性和安全性。
26.【答案】两端电压 断路 D 2 变大 右
【解析】解:(1)变阻器上下接线柱各接一个接入电路中与电阻串联,由图甲知,滑动变阻器接左下接线柱,如图所示:
(2)研究电流与电阻的实验中应控制电压不变,故本实验中,滑动变阻器除了保护电路外,还有保持定值电阻两端电压不变的作用;
(3)电流表没有示数,说明电路为断路,电压表有示数,说明电压表、电流表、滑动变阻器、开关与电源是通路,所以故障为定值电阻R断路;
(4)实验中使用的定值电阻阻值最大为20Ω,定值电阻两端的电压始终保持UV=1.5V,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压:U滑=U−UV=6V−1.5V=4.5V,变阻器分得的电压为电压表示数的4.5V1.5V=3倍,根据分压原理,当接入20Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为:R滑=3×20Ω=60Ω,故选D;
(5)由图象知导体中的电流与导体电阻的倒数成正比,故可以得出结论:电压一定时,导体中的电流跟导体的电阻成反比;
由图象可知R两端的电压为:U=IR=0.5A×10.25Ω−1=2V;
(6)根据串联分压原理可知,将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻,电阻增大,其分得的电压增大;
探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,应保持电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压,由分压原理,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向右端移动,使电压表的示数保持不变。
故答案为:(1)如图所示;(2)两端电压;(3)断路;(4)D;(5)反;2;(6)变大;右。
(1)变阻器上下接线柱各接一个接入电路中,由图甲判断出滑动变阻器的下面接线柱是接左边的接线柱;
(2)在探究导体中电流跟电阻的关系时,需要控制电阻两端的电压不变;
(3)电压表有示数,说明电压表两接线柱与电源之间是通路,电流表没有示数说明电路断路,即与电压表并联部分断路;
(4)探究电流与电阻的关系,应保持电阻两端的电压不变;根据串联电路电压的规律求出变阻器分得的电压,根据分压原理,求出当接入20Ω电阻时变阻器连入电路中的电阻;
(5)根据电流与电阻之积为一定值分析;
(6)根据控制变量法,研究电流与电阻的关系时,需控制定值电阻的电压相同,当换上大电阻时,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。
本题探究导体中电流跟电阻的关系,考查电路连接、数据分析、控制变量法、操作过程和对器材的要求。
27.【答案】右 1.05增大 实际电压 3.5U额⋅U0R0 偏小
【解析】解:(1)闭合开关前,为了安全,滑动变阻器的滑片应移到阻值最大处,即最右端。
(2)当电压表示数为2.5V时,电流表选择0∼0.6A的量程,分度值为0.02A,示数为0.42A,
则小灯泡的额定功率:P额=U额I额=2.5V×0.42A=1.05W。
(3)由表中数据可知,根据P=UI,第1、2、3、4、5次实验的电功率分别为0.24W、0.48W、0.76W、1.05W、1.32W,可得出结论:小灯泡工作时,消耗的电功率随电压的增大而增大。小灯泡的实际功率由实际电压决定;
(4)要测量小灯泡的额定功率,需使小灯泡两端的电压等于其额定电压,
①正确连接电路后,闭合开关S,将开关S1拨至“1”,小灯泡、R0和滑动变阻器串联,电压表测R0和滑动变阻器两端的电压,调节滑动变阻器的滑片,灯泡正常发光时,电压表的示数:UV=U−U额=6V−2.5V=3.5V;
②滑片不动,再将开关S1拨至“2”,电压表测R0两端的电压U0,此时电路中的电流即为小灯泡的额定电流:
I额=U0R0。
③小灯泡的额定功率:P额=U额I额=U额⋅U0R0;
将开关S1拨至“2”,滑片向右移动稍许,滑动变阻器接入电路的阻值变大,根据串联分压知识可知,滑动变阻器两端的电压变大,定值电阻R0两端的电压U0变小,
根据P额=U额I额=U额⋅U0R0可知,测出的小灯泡的额定功率比真实值偏小。
故答案为:(1)右;(2)1.05;(3)增大;实际电压;(4)①3.5;③U额⋅U0R0;偏小。
(1)闭合开关前,为了安全,滑动变阻器的滑片应移到阻值最大处。
(2)电流表选择0∼0.6A量程,分度值为0.02A,根据指针位置进行读数,然后根据P=UI求出小灯泡的额定功率。
(3)由表中数据可知,根据P=UI分别求出5次实验的电功率大小,据此分析回答。小灯泡的实际功率由实际电压决定;
(4)要测量小灯泡的额定功率,需使小灯泡两端的电压等于其额定电压,根据串联电路电压规律可得出电压表的示数。
滑片不动,再将开关S1拨至“2”,求出此时电路中的电流即为小灯泡的额定电流,根据P额=U额I额求出小灯泡的额定功率。
将开关S1拨至“2”,滑片向右移动稍许,滑动变阻器接入电路的阻值变大,根据串联分压知识可知,滑动变阻器两端的电压和定值电阻R0两端的电压变化,最后根据P额=U额I额可判断,测出的小灯泡的额定功率比真实值偏小还是偏大。
本题是“探究小灯泡在不同电压下工作时的电功率”的实验,考查了电流表的读数、电功率的计算以及数据分析和设计方案测电功率的能力与误差分析,最后一问难度较大。
28.【答案】(1)转换法;煤油;煤油比热容小,相等的质量吸收相同的热量,温度上升明显;
(2)越大;越多;
(3)B;串联;控制变量.
【解析】【解析】:
(1)实验中通过比较烧瓶内液体的温度变化,来判断相同时间内不同电流产生的热量多少,这种研究方法叫转换法;
由于煤油的比热容较小,质量相同吸收热量相同时,温度变化比较明显,应选用煤油进行实验;
(2)由表格中数据知,通电时间和电阻相等,电流增大为原来的2倍,温度升高为原来的4倍,即产生的热量为原来的4倍,可知通电时间和电阻相等,产生的热量与电流的2次方成正比;
(3)若要探究电热器产生热量与电阻的关系,应保持电流和通电时间相等,电阻不同,所以应该选择B烧瓶和甲图中的烧瓶串联,所以在实验过程中采用了控制变量法.
本题考查的是影响电流热效应的因素实验,考查了温度变化与比热容的关系,考查了控制变量法在实验中的应用,要探究产生热量的多少和其中一个量之间的关系,需保持其它量不变,注意实验数据的分析,同时涉及到了串联电路电流的特点.
(1)掌握转换法在实验中的应用,通过比较烧瓶内温度的变化,来判断相同时间内不同电流产生的热量多少;为了实验效果更加明显,实验应采用比热容较小的液体;
(2)分析表格中数据相同的量和不同的量,判断温度升高的影响因素;
(3)要探究电热器产生热量与电阻的关系,应保持电流和通电时间相等,电阻不同,实验过程采用控制变量法.
29.【答案】解:(1)只闭合S1时,灯L和R1串联,如下图所示:
因串联电路中的总电阻等于各分电阻之和,所以,由I=UR可得,电源的电压:U=IR=I(R1+RL)=0.6A×(5Ω+10Ω)=9V;
(2)闭合开关S2,断开开关S1、S3,灯L和R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流,如下图所示:
灯泡正常发光时的电流:IL=ULRL=8V10Ω=0.8A,
电路的总电阻:R总=UIL=9V0.8A=11.25Ω,
则滑动变阻器接入电路的阻值:R滑=R总−RL=11.25Ω−10Ω=1.25Ω;
(3)闭合S1、S2、S3,R1与滑动变阻器并联,电流表测量干路电流;如下图所示:
因并联电路中各支路两端的电压相等,所以通过R1的电流:I1=UR1=95Ω=1.8A,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,且电流表量程为0∼3A,所以通过滑动变阻器的最大电流:I大=I−I1=3A−1.8A=1.2A,
此时滑动变阻器接入电路的最小阻值:R小=UI大=9V1.2A=7.5Ω,
当滑动变阻器接入电路为最大阻值45Ω时,电路总电阻最大,干路电流最小,没有超过电流表的量程,所以滑动变阻器接入电路的阻值范围为7.5Ω∼45Ω。
答:(1)电源电压为9V;
(2)闭合开关S2,断开开关S1、S3,调节滑动变阻者滑片使小灯泡正常发光,此时滑动变阻器连入电路的阻值为1.25Ω;
(3)闭合开关S1、S2、S3,在保证电路安全的情况下,变阻器连入电路的阻值范围为7.5Ω∼45Ω。
【解析】分析电路时,先简化电路,画出等效电路图,把电流表看作导线,把电压表看作开路,只分析用电器的连接方式。
(1)只闭合S1时,灯L和R1串联,电流表测电路中的电流,根据电阻的串联和欧姆定律求出电源的电压;
(2)闭合开关S2,断开开关S1、S3,灯L和R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流,根据欧姆定律求出灯泡正常发光时电路中的电流,根据欧姆定律求出电路中的总电阻,利用电阻的串联求出变阻器接入电路中的阻值;
(3)闭合S1、S2、S3,R1与滑动变阻器并联,电流表测量干路电流,根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出通过R1的电流,根据电流表量程和并联电路的电流特点求出通过滑动变阻器的最大电流,利用欧姆定律求出滑动变阻器的最小阻值,结合滑动变阻器的最大阻值可知滑动变阻器接入电路阻值的范围。
本题考查了串联电路和并联电路的特点以及欧姆定律、电功率公式的灵活应用,关键是开关闭合、断开时电路串并联的辨别。
30.【答案】解:
(1)由P=UI可得,仅榨汁时的正常工作电流:
I榨汁=P榨汁U=66W220V=0.3A;
(2)由电路图可知,只闭合S2时,电路为R1的简单电路,电路的总电阻最大,总功率最小,处于保温状态,
同时闭合S2、S3时,R1与R2并联,电路的总电阻最小,总功率最大,处于加热状态,
因并联电路中各支路独立工作、互不影响,
所以,R2的电功率:
P2=P加热−P保温=300W−80W=220W,
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,由P=UI=U2R可得,R2的阻值:
R2=U2P2=(220V)2220W=220Ω;
(3)给杯子盛满果汁时果汁的体积:
V=300mL=300cm3,
由ρ=mV可得,果汁的质量:
m=ρ果汁V=1.2g/cm3×300cm3=360g=0.36kg,
果汁吸收的热量:
Q吸=c果汁m△t=4×103J/(kg⋅℃)×0.36kg×30℃=4.32×104J,
由η=Q吸W×100%可得,榨汁杯消耗的电能:
W=Q吸η=4.32×104J90%=4.8×104J,
由P=Wt可得,需要的加热时间:
t=WP加热=4.8×104J300W=160s。
答:(1)仅榨汁时的正常工作电流为0.3A;
(2)R2的阻值为220Ω;
(3)给杯子盛满果汁并加热,使其温度升高30℃,需要加热160s。
【解析】(1)根据表格数据可知榨汁功率,根据P=UI求出仅榨汁时的正常工作电流;
(2)由电路图可知,只闭合S2时,电路为R1的简单电路,电路的总电阻最大,总功率最小,处于保温状态;同时闭合S2、S3时,R1与R2并联,电路的总电阻最小,总功率最大,处于加热状态,根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知,R2的电功率等于加热功率减去保温功率,根据并联电路的电压特点和P=UI=U2R求出R2的阻值;
(3)根据ρ=mV求出给杯子盛满果汁时果汁的质量,利用Q吸=cm△t求出果汁吸收的热量,再根据η=Q吸W×100%求出榨汁杯消耗的电能,最后根据P=Wt求出需要的加热时间。
本题考查了电功率公式和密度公式、吸热公式、效率公式、电功公式的综合应用,正确判断出榨汁杯处于不同状态时电路的连接方式是关键。
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