广东省梅州市五华县2022-2023学年九年级上学期期末物理试卷(含答案)
展开这是一份广东省梅州市五华县2022-2023学年九年级上学期期末物理试卷(含答案),共28页。试卷主要包含了填空题,作图题,实验题,计算题,综合能力题等内容,欢迎下载使用。
2022-2023 学年广东省梅州市五华县九年级(上)期末物理试卷
一、单项选择题〔每小题 3 分,共 21 分〕
1.(3 分) PM2.5 是指大气中直径小于或等于 2.5μm 的颗粒物, 是造成雾霾天气的主要原因之一。把它和电子、原 子、原子核等一起按照空间尺度排序,最小的是( )
A .PM2.5 B.电子 C.原子核 D.原子
2.(3分) 从能量转化的角度来看, 下列说法错误的是( )
A.电饭锅工作时电能转化为内能
B.核电站工作时主要将电能转化为核能
C.“天和号”太阳能板可将太阳能转化为电能
D.给手机电池充电时,电能转化为化学能
3.(3分) 下列关于电学知识的说法,正确的是( )
A.只有正电荷定向移动才能形成电流
B.毛皮与橡胶棒摩擦的过程中, 橡胶棒带负电,说明毛皮失去了电子
C.验电器的工作原理是: 异种电荷相互吸引
D.电路两端有电压, 电路中就一定有电流
4.(3 分)某同学选好电流表和电压表的量程,按如图所示的电路连接好电路,闭合开关后,灯不亮,电流表的指
针几乎不动,电压表的指针有明显偏转, 根据以上现象分析该电路的故障可能是( )
A.电流表坏了
B .L1 断路了
C .L2 的灯丝被烧断或灯座末接通
D .L2 短路了
5.(3分) 关于安全用电,日常生活中的做法正确的是( )
A.用湿手拔插头
B.任何建筑物都无须安装避雷针
C.在高压线下钓鱼
D.先断开电源开关, 再更换灯泡
6.(3 分)高速公路收费站于开始对过往的超载货车实施计重收费,某同学结合所学物理知识设计了如图所示的计
重秤原理图(电源电压一定), 以下说法正确的是( )
A.称重表相当于一个电压表
B.电路中的 R1是没有作用的
C.当车辆越重时,称重表的示数越小
D.当车辆越重时,称重表的示数越大
7.(3分)某小灯泡的额定电压为6V,小明同学通过实验测得它的电流随电压变化的曲线如图所示。由图可知( )
A.灯泡的电阻为 10Ω
B.当灯泡两端的电压为 1V 时,通过灯泡的电流为 0.2A
C.灯泡的额定功率随着两端电压增大而增大
D.电流 I 与电压 U 不成正比, 欧姆定律在这里不适用
二、填空题(每空 1 分, 共 21 分)
8.(3 分)农历五月初五,是我国的传统节日——端午节。吃粽子是端午节的一大饮食习俗,煮粽子的过程是利用 的方法提高粽子的内能;煮一段时间就闻到了粽子的香味这是 现象,先大火煮, 水沸腾后改为小火,此 时水的温度 (选填“升高”、“降低”或“不变”)。
9.(3 分)人类发展史也是利用燃料的历史, 干木柴、煤的放热本领不同, 是因为它们的 (选填“热值”、 “热量”或“温度”)不同。完全燃烧 0.28kg 的酒精可放出 J 的热量, 若这些热量有 50%被水吸收,可
让 kg 的水温度升高 10℃。 [q 酒=3.0×107J/kg ,c 水=4.2×103J/ (kg•℃) ]
10.(3 分) 如图所示是一个简化的玩具电动车的电路图。只闭合开关 S1 , (选填“电动机”“小灯泡”或 “电动机和小灯泡”)工作;再闭合开关 S2,电路的总电流 (选填“变大”“不变”或“变小”);小灯
泡与电动机的连接方式是 联。
11.(3 分)当某导体两端电压是 4V 时,通过它的电流是 0.2A,则该导体的电阻是 Ω;这段导体两端电压 为 5V 时,它的电流为 A,当它两端电压为 0V 时, 该导体的电阻为 Ω。
12.(3分) 如图所示是实验室常用的滑动变阻器, 它的铭牌上标有“30Ω 0.5A”字样, 表示滑动变阻器的最大阻值 是 Ω,它是通过改变电阻丝接入电路的 对电路起到调节的作用,当把 A 、D 接线柱连入电路,
欲使电路中电流减小,需将滑片 P 向 (选填“左”或“右”) 端移动。
13.(3 分) 电能表是测量 的仪表,小明家一个月前后的电能表示数如图所示,他家这个月用电量为
度;如果此电能表在某 5min 内转盘转了 40r,那么该电路中的用电器在这段时间内消耗的电能为 J。
14.(3 分) 如题 10 图所示,甲、乙两个电路中, 开关闭合后,输电线因电流过大而燃烧起来, 则甲产生电流过大 的原因是用电器的 、乙产生电流过大的原因是 。新建楼房的供电线路为避免这两种情况,应安 装 (填“空气开关”或“漏电保护器”)。
三、作图题(2+2+3=7 分)
15.(2 分) 为节省电能,楼道中的照明灯只有同时满足“天黑和有人路过楼道”时,才会自动亮。为满足用户要求, 小强设计出了楼道照明灯的“智能控制电路”控制电路由“光控开关”和“声控开关”组成, 在答题卡上完成电 路的连接。
16.(2 分) 如图所示,在遵守安全用电原则的前提下, 请用笔画线代替导线,将控制插座的开关和插座正确接入家
庭电路。
17.(3分) 如图所示, 为一身高测量仪的电路图, 请在“”“”或“ ”中选两个填入框, 要求被测
人身高变高时电表的示数增大。
四、实验题(6+7+6=19 分)
18.(6 分) 现有下列器材:学生电源(6V),电流表(0~0.6A,0~3A)、电压表(0~3V,0~15V)、定值电阻(5Ω、
10Ω 、20Ω 各一个)、开关、滑动变阻器和导线若干,利用这些器材探究“电流与电阻的关系”。
(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成完整电路;(要求连线不得交叉) (2)电路连接完成后, 闭合开关,他们发现电压表没有示数,电流表指针有明显的偏转,他们分析电路故障原 因可能是 ;
A.定值电阻断路
B.定值电阻短路
C.滑动变阻器断路
(3) 上述实验中,小强用 5Ω 的电阻做完实验后,保持滑动变阻器滑片的位置不变,接着把 R 换为 10Ω 的电阻
接入电路,闭合开关, 向 (选填“A”或“B”) 端移动滑片,使电压表示数为 V 时,读出电流 表的示数。实验中依次接入三个定值电阻,调节滑动变阻器的滑片,记下三组数据,利用描点法得到如图丙所示 的电流 I 随电阻 R 变化的图像。由图像可以得出结论: ;
(4) 为完成整个实验,应该选取哪种规格的滑动变阻器 。
A .50Ω 1.0A
B .30Ω 1.0A
C .20Ω 1.0A
19.(7 分)如图甲是小明做“测量小灯泡电功率”的实验的电路图,已知电源电压为 3V,小灯泡的额定电压为 2.5V。
(1) 小明闭合开关前应将滑动变阻器的滑片 P 置于图甲中最 (选填“左”或“右”)端的位置起到保 护电路的作用;
(2)经检查无误后,闭合开关, 调节滑动变阻器的滑片到某一位置, 电流表和电压表的示数如图乙和丙所示, 则此时流过小灯泡的电流是 A,灯泡两端的电压是 V,灯泡的实际功率是 W,为了使 灯泡正常发光, 应该向 (选填“左”或“右”)移动滑动变阻器的滑片; (3)改变滑动变阻器的阻值,多次测量通过小灯泡的电流和它两端的电压,根据记录的数据, 小明画出了小灯 泡电流随其两端电压变化的关系图像(如图丁),根据图像提供的信息,计算出小灯泡的额定功率为 W , 他还发现小灯泡的电流和电压不成正比, 导致这一结果的原因是 。
20.(6 分) 如图, 这是探究“电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”的实验装置,两个相同的透明容器中密 封着等量的空气。
(1)实验中用 U 形管内液面 的大小来反映电流通过导体产生热量的多少,这种方法叫 (选填“控 制变量”或“转换”)法。
(2) 实验中, 乙容器外部的电阻的作用是为了使左右容器内导体的 不相等。
(3)通过对比观察, (选填“甲”或“乙”)容器中导体的电阻产生的热量较多。由此可知,在电阻和 通电时间相同时,电流越 ,导体产生的热量越多。
(4) 若将乙容器外的电阻放入乙容器内,该装置可用来探究通电时间相同时, 电流通过导体产生的热量跟
的关系。
五、计算题(6+7=13 分)
21.(6 分) 如图所示的电路中, 电阻 R1 的阻值为 12Ω ,S 闭合后, 电流表 A1 的示数为 0.5A,电流表 A 的示数为 0.8A。
求:(1)电阻 R2 中的电流;
(2) 电源电压;
22.(7 分)如图是小明家使用的两挡电取暖器内部简化电路图,R1 、R2 为电热丝, 且电阻不变, 高温挡位功率为 1100W,低温挡位功率为 440W,家庭电路电压U=220V,求:
(1) 电取暖器处于高温挡位时电路中的电流;
(2) 电取暖器处于低温挡位工作 1min 所消耗的电能;
(3) 电路中 R2 的阻值。
六、综合能力题(7+6+6=19 分)
23.(7 分)
认识短路的危害
【设计实验】
目的: 认识短路的危害
器材: 低压电源(直流 6V)、开关、额定电流为 1A 的保险丝、额定电压为 6V 的灯泡、
导线、电流表(演示电流表, 0~5A 挡)
【进行实验】
(1) 在图中, CD 间接上一段保险丝,AB 间接入电流表, 其它部分按图所示连接好电路。
(2) 当开关闭合时,灯泡 (填“发光”或“不发光”),电流表 (填“有”或“无”) 示数。
(3) 断开开关,在 B 、D 间接一根粗铜丝,当闭合开关的瞬间,你将会观察到
A.电流表的指针迅速摆动较大的幅度, 保险丝也随即熔断
B.电流表的指针无示数, 保险丝不会熔断
C.电流表读数稳定不变, 灯泡正常发光
D.电流表读数稳定不变,灯泡不亮
【分析论证】
B 、D 间接入铜丝时,灯泡被短路。根据欧姆定律知道, 闭合开关的瞬间,线路中的电流 ,通过保险丝 和导线的电流 ,但是保险丝的电阻比导线大很多,在电流相同时,导体的电功率跟电阻成 比,
所以保险丝的电功率比铜丝的电功率大得多, 使保险丝的温度升高,这实际是我们学过的电流的 效应。
24.(6 分) 如图 1 所示为人们所喜爱的电动自行车,它轻便、节能、环保。只要将图中车钥匙插入锁孔并顺时针旋 转一下,车子就通电了, 但不会行驶。
(1)这车钥匙实质相当于一个 ,跨上自行车将右手把向后旋转, 车子就能前进,并且向后旋转的角度 越大, 车速就越快, 右手把实质相当于一个 。给电动车充电时, 电瓶相当于 (选填“电源”或 “用电器”)。
(2)图 2 是电动车的充电插口, 内有金属插脚,在使用过程中绝不能拿硬币、手等去触碰; 图 3 是电动车的局 部电路图,其中控制器是指电动车利用蓄电池工作的所有用电器。如果硬币碰到充电插口的两个金属插脚,可能 会造成 (选填“蓄电池”、“控制器”或“充电插口”) 损坏; 如果人体触碰蓄电池两极,人 (选 填“有”或“无”) 危险。
(3) 电动自行车两刹车手柄(如图 4) 中各有一只开关 S1和 S2;在行驶中用任一只手柄刹车时,该手柄上的开 关立即断开,电动机停止工作, 以下电路符合要求的是 。
电池工作电压
18V
报警电流
≥30mA
满载时消毒液质量
10kg
电池容量
行进速度
空载净重
0.3
25.(6 分)阅读下列材料,回答问题。
智能机器人常被用于校园红外测温及校园消毒(如图甲所示)。机器人配备了 3 台高清摄像头和红外热成像测温 仪, 若检测到人体温度异常, 机器人会发出警报信号。机器人上还安装了超声波雾化器自动喷枪,将消毒液雾化 后再吹散到空气中进行消杀。当剩余电量不足时,机器人会主动寻找充电器充电。如图乙是它简化的智能测温报
警电路,报警器电阻不计,热敏电阻 RT 的阻值随温度变化规律如图丙所示。如表为智能机器人的部分参数:
4000mAh
~0.6m/s
20kg
(1) 制造智能机器人芯片所使用的材料是 (选填“导体”、“半导体”或“超导体”);
(2) 机器人电量不足时,它会以最大速度朝着充电器匀速直线前进,如果它距离充电器 72m,则到达充电器至 少需要 min;
(3) 以下机器人工作的原理中正确的是 (单选);
A.高清摄像头利用了凸透镜成倒立缩小虚像的原理
B.红外测温仪工作时发出红外线射向人体再反射回测温仪内进行测温
C.在水平路面上匀速行驶的机器人正在喷雾消毒时,其动能不变
D.听到“体温正常”才可以进入,说明声音可以传递信息
(4) 机器人电池充满电时,储存的电能是 J;
(5) 当所测温度达到或超过 37.3℃时,要求报警电路系统报警,则闭合开关前,应该将滑动变阻器的阻值调到 Ω;
(6)红外线测温仪测量的是人体皮肤表面的温度,而人体皮肤表面温度比腋下温度要略低,所以要将该电路报 警温度调低一点,应将滑动变阻器的滑片向 (选填“左”或“右”) 移动。
2022-2023 学年广东省梅州市五华县九年级(上)期末物理试卷
试题解析
一、单项选择题〔每小题 3 分,共 21 分〕
1 .【解答】 解: PM2.5 指大气中直径小于或等于 2.5 微米的颗粒物,属于物体,因此它的尺度最大; 物质由分子构 成,分子由原子构成, 原子由原子核和和核外电子构成, 原子核由质子和中子构成;原子核在中间像太阳一样,
电子则在原子核周围,围着他运动, 就像太阳周围的行星一样,原子核大于电子。所以尺度最小的是电子。 故选: B。
2 .【解答】 解:
A、电饭锅工作时,消耗了电能,得到了内能,因此将电能转化为内能,故 A 正确;
B、核电站是利用核燃料的裂变来获得能量的,是核能转化为内能, 内能转化为机械能,然后机械能转化为电能, 故 B 错误;
C、“天和号”太阳能板可将太阳能转化为电能,故 C 正确;
D、给手机电池充电, 消耗了电能, 得到了化学能,因此将电能转化为化学能, 故 D 正确。 故选: B。
3 .【解答】 解: A、电荷的定向移动形成电流,正电荷、负电荷的定向移动都可以形成电流,故 A 错误;
B、毛皮与橡胶棒摩擦的过程中, 橡胶棒带负电,是由于毛皮失去电子, 橡胶棒得到了电子形成的,故 B 正确; C、验电器的原理:同种电荷相互排斥,故 C 错误;
D、电路两端有电压, 且是通路,电路中才会有电流, 故 D 错误。
故选: B。
4 .【解答】 解:
A、如果电流表坏了, 整个电路为断路状态, 灯泡不亮, 电压表无示数。此选项不符合题意;
B、如果 L1断路,电流表和灯泡 L2都断路, 电流表无示数,灯泡都不亮,电压表测量电源电压指针会偏转。此 选项符合题意;
C、如果 L2 的灯丝被烧断或灯座末接通, 也就是断路,整个电路为断路状态,灯泡不亮,电压表无示数。此选 项不符合题意;
D、如果灯泡 L2短路了,L1会发光,电流表有示数,电压表有示数。此选项不符合题意。 故选: B。
5 .【解答】 解: A、直接用湿手去拔插头,因生活用水是导体,易引发触电,故 A 错误;
B、高大建筑物为避免发生雷击, 顶端要安装避雷针,故 B 错误;
C、安全用电的原则是:不接触低压带电体,不靠近高压带电体;所以不可以在高压线下钓鱼,故 C 错误。; D、在断开电源开关的情况下更换灯泡, 灯泡处不带电, 这样才安全, 故 D 正确。
故选: D。
6 .【解答】 解: A、说法错误, 称重表与电阻串联,所以是一电流表;
B、说法错误,电路中的 R1具有保护称重表的作用;
C、说法错误,当车辆越重时,滑片向下滑,R 的阻值变小,电路的电流变大,所以称重表的示数越大; D、说法正确,解释与选项 C 相同。
故选: D。
7 .【解答】 解: A、由图可知,通过灯泡的电流与其两端的电压不成正比, 因此灯泡的电阻不是定值,则灯泡的电 阻不总是 10Ω,故 A 错误;
B、由图可知,当灯泡两端的电压为 1V 时,通过灯泡的电流为 0.2A,故 B 正确;
C、额定功率是在额定电压下的功率, 因此灯泡的额定功率不变,故 C 错误;
D、根据图像可知,通过灯泡的电流与其两端的电压不成正比, 但可以读出某电压下的电流, 利用欧姆定律计算 此时的电阻,故 D 错误。
故选: B。
二、填空题(每空 1 分, 共 21 分)
8.【解答】解:煮粽子时,粽子在水中吸收热量, 内能增加, 是通过热传递的方式提高了粽子的内能。煮一段时间 就闻到了粽子的香味,这是因为分子在永不停息的做无规则运动,属于扩散现象。先大火煮,水沸腾后改为小火,
此时水温不变, 因为水达到沸点后吸收热量, 温度保持不变。
故答案为: 热传递; 扩散;不变。
9.【解答】解:(1) 热值是燃料的一种特性, 是表示燃料燃烧放出热量本领的物理量, 由于干木柴、煤的热值不同, 所以它们的放热本领不同;
(2) 完全燃烧 0.28kg 的酒精放出的热量:
Q 放 =m 酒 q 酒=0.28kg×3.0×107J/kg=8.4×106J;
由题可知, 水吸收的热量:Q 吸 =ηQ 放=50%×8.4×106J=4.2×106J;
由 Q 吸 =cmΔt 可知水的质量为:
m = = =100kg。
故答案为: 热值;8.4×106 ;100。
10 .【解答】解: 只闭合开关 S1,电路中只有电动机工作;再闭合开关 S2,小灯泡与电动机并联,根据并联电路的 电流规律可知, 干路中的电流变大。
故答案为: 电动机; 变大;并。
11 .【解答】解:根据欧姆定律 I= 可得,该导体的电阻是: R= = =20Ω;
电阻是导体的特性, 与其两端的电压和通过它的电流大小无关,
当这段导体两端电压为 5V 时,电阻不变, 此时通过它的电流为:
I′= = =0.25A;
当电阻两端电压为 0 时, 其电阻仍为 20Ω。
故答案为: 20;0.25 ;20。
12 .【解答】解:“30Ω 0.5A”表示滑动变阻器的最大阻值为 30Ω,允许通过的最大电流为 0.5A,;
滑动变阻器是通过改变接入电路中电阻线的长度来改变电阻的;
当把 A 、D 连入电路,要减小电路中的电流, 则应增大滑动变阻器接入电路的阻值,应将滑片向右端移动。 故答案为: 30;长度;右。
13 .【解答】解:(1)电能表是用来测量电功的仪表;
(2) 他家这个月用电量:W=5746.3kW•h ﹣ 5668.9kW•h=105W•h=77.4 度;
(3) 800r/ (kW•h)表示用电 1kW•h 电能表的转盘 800 转,
转 40 转消耗的电能:
W′= =0.05kW•h=0.05×3.6×106J=1.8×105J;
故答案为: 电功;77.4;1.8×105。
14 .【解答】解:家庭电流中电流过大总共有 2 个原因:短路和总功率过大,
图甲: 用电器总功率等于各个用电器功率之和,并联的用电器越多,总功率越大, 根据公式 P=UI,电流会非常 大;
图乙: 金属件将火线和零线接通,造成短路, 电流直接通过导线, 由于导线电阻很小, 导致电流过大; 对于空气开关是保护电路的, 即当电路中电流过大时, 空气开关会自动断开,对电路或用电器有保护的作用;而 漏电保护器在某种程度上是为了保护人,即当电路中漏电时,漏电保护器会迅速切断电路,对人起到保护的作用; 所以新建楼房的供电线路为避免这两种情况, 应安装空气开关。
故答案为: 总功率过大; 短路; 空气开关。
三、作图题(2+2+3=7 分)
15 .【解答】 解:晚上, 天黑光控开关闭合,有人走动发出声音,声控开关闭合,灯亮,说明两个开关不能独立工 作,即两个开关串联,再和灯泡串联。设计电路如下:
16 .【解答】解:三孔插座的接法:上孔接地线,左孔接零线, 右孔通过开关接火线,如图所示:
17 .【解答】解:(1)电压表的内阻很大, 在电路中相当于断路,则下面方框不能是电压表, 否则电路断路;
(2) 若下面方框为电流表,
①当上面方框为电压表时,电路为 R 的简单电路,电压表测电源电压示数不变,电流表测电路中的电流;
当被测人身高变高时,滑片上移,变阻器接入电路中的电阻变大,由 I= 可知电流表的示数减小,这与电表的
示数增大不符;
②当上面方框为定值电阻时, R 与定值电阻并联,电流表测干路电流,
因并联电路中各支路独立工作、互不影响,
所以, 滑片移动时通过定值电阻的电流不变,
当被测人身高变高时,滑片上移,变阻器接入电路中的电阻变大, 由 I= 可知该支路的电流减小,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以, 干路电流表示数减小,这与电表的示数增大不符;
(3) 若下面方框为定值电阻,
①上面方框不能为电流表,否则滑动变阻器被短路;
②上面方框为电压表时, 定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,
当被测人身高变高时,滑片上移,变阻器接入电路中的电阻变大, 电路中的总电阻变大,
由 I= 可知电流表的示数减小,
由 U=IR 可知, 定值电阻两端的电压减小,
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增大, 即电压表的示数增大,符合题意。
由上述分析可知,下面方框填定值电阻的符号、上面方框填电压表的符号。如图所示:
四、实验题(6+7+6=19 分)
18 .【解答】解:(1)变阻器按一上一下接入电路中与电阻串联,电压表与电阻并联,如图所示:
(2)电路连接完成后, 闭合开关,电流表指针有明显的偏转, 故电路为通路,他们发现电压表没有示数,他电 路故障原因可能是定值电阻短路,故只有 B 符合题意,故选 B。
(3) ①②由图丙知,电阻两端的电压始终保持为 U=IR=0. 1A×20Ω=...=0.4A×5Ω=2V,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定
值电阻两端电压不变,即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 A 端移动, 使电压表示数为 2V 。③因电 流与电阻积为一定值,故得出的结论是: 电压一定时,电流与电阻成反比。
(4) 由图知, 电阻两端电压为 2V,根据串联电路电压的规律, 变阻器分得的电压为 U 滑=6V ﹣ 2V=4V,变阻 器分得的电压为电压表示数的 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
=2×20Ω=40Ω,故为了完成整个实验, 应该选取 50Ω 1.0A 滑动变阻器,故 A 符合题意,BC 不符合题意,故 选 A。
19 .【解答】解:(1)小明闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片 P 置于阻值最大处, 即图甲中最左端的位置, 起到 保护电路的作用;
(2) 经检查无误后,闭合开关, 调节滑动变阻器的滑片到某一位置,电流表和电压表的示数如图乙和丙所示, 由图丁可知,电流表表选用小量程, 分度值为 0.02A,则此时流过小灯泡的电流是 0.22A;
由灯泡的额定电压为 2.5V 可知, 电压表选用小量程,分度值为 0. 1V,灯泡两端的电压是 1.8V, 灯泡的实际功率是 P=UI=1.8V×0.22A=0.396W;
灯在额定电压下正常发光,示数为 1.8V 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,故滑片向右移动, 直到电压表示数为额定电压;
(3) 根据画出的小灯泡电流随其两端电压变化的关系图象知, 灯在额定电压下的电流为 0.25A, 小灯泡的额定功率为 PL=ULIL=2.5V×0.25A=0.625W;
他还发现小灯泡的电流和电压不成正比, 导致这一结果的原因是灯丝的电阻随温度的改变而改变。 故答案为:(1) 左;(2) 0.22;1.8 ;0.396;右;(3) 0.625 ;灯丝的电阻随温度的改变而改变。
20 .【解答】 解:(1)电流通过导体产生热量的多少不能直接观察,但液体温度的变化可以通过液面高度差的变化 来反映,这种研究方法叫转换法; (2)乙容器外部的电阻的作用是为了使左右容器内导体的电流不相等,因为左右容器内两导体的阻值相等, 必 须让两电阻的电流不同才能探究电流产生的热量与电流的关系;
(3) 由图知, A 管的液面高度差比 B 管的液面高度差大, 说明甲容器中气体膨胀程度较大, 温度上升得较高, 因此甲容器中电阻产生的热量较多;两个电阻的阻值相同,通电时间相同,但电流不同,通过甲的电阻的电流大; 由此可得: 在电阻相同、通电时间相同的情况下, 电流越大, 电流产生的热量越多。
(4)若将容器外的电阻也放入右侧容器中, 通过两容器内电阻的电流相同,定值电阻的阻值不同, 实验装置探 究电流产生热量与电阻的关系。
故答案为:(1) 高度差; 转换;(2) 电流;(3)甲;大;(4) 电阻。
五、计算题(6+7=13 分)
21 .【解答】解:由电路图知:两电阻并联,电流表 A 测干路电流,电流表 A1测电阻 R1所在支路电流;
(1) 因为并联电路干路中的电流等于各支路电流之和,所以通过电阻 R2 的电流为:
I2=I ﹣ I1=0.8A ﹣ 0.5A=0.3A;
(2) 由于并联电路各支路两端的电压相等,所以 R1两端的电压等于电源电压,
由 I= 得电源电压为:
U=U1=I1R1=0.5A×12Ω=6V;
(3) 根据并联电路电压的规律知电阻 R2两端的电压为:
U2=U1=6V,
由 I= 得电阻 R2 的阻值为:
R2= = =20Ω。
答:(1)电阻 R2 中的电流为 0.3A;
(2) 电源电压为 6V;
(3) 电阻 R2 的阻值为 20Ω。
22 .【解答】解:(1)当 S1 、S2 都闭合时,电路为 R1 的简单电路,电路中的电阻最小,根据 P= 可知,此时电 路中的电功率最大, 即为高温挡位;
已知 P 高温=1100W,根据 P=UI 可知, 此时电路中的电流:I= = =5A;
(2) 电取暖器处于低温挡位工作 1min 所消耗的电能为: W=P 低 t=440W×60s=26400J;
(3) 根据 P= 可得,高温挡时, 电路中 R1 的阻值:R1= = =44Ω;
当 S2 闭合 S1断开时, R1 、R2 串联,为低温挡, 电路的总电阻为: R= = =110Ω;
根据串联电路的电阻关系可知, 电路中 R2 的阻值为:R2=R ﹣ R1=110Ω ﹣ 44Ω=66Ω。
答:(1)电取暖器处于高温挡位时电路中的电流强度为 5A;
(2) 电取暖器处于低温挡位工作 1min 所消耗的电能为26400J;
(3) 电路中 R2 的阻值是 66Ω。
六、综合能力题(7+6+6=19 分)
23 .【解答】解:【进行实验】
(2) 当开关闭合时,由图可知,这是一个正常连接的电路,灯泡与保险丝串联, 所以灯泡发光, 电流表有示数。
(3) 断开开关,在 B、D 间接一根粗铜丝,此时灯泡被短路,电流通过保险丝后,直接经电流表回到电源负极,
所以当闭合开关的瞬间,将会观察到电流表的指针迅速摆动较大的幅度,保险丝也随即熔断,灯泡不发光。故只 有 A 符合题意;
【分析论证】
当 B 、D 间接入铜丝时,灯泡被短路。根据欧姆定律 I= 可知, 闭合开关的瞬间,线路中的电流很大, 通过保
险丝和导线的电流相同, 但是保险丝的电阻比导线大很多,由公式 P=I2R 可知,在电流相同时, 导体的电功率 跟电阻成正比,所以保险丝的电功率比铜丝的电功率大得多,使保险丝的温度升高,这实际是我们学过的电流的 热效应。
故答案为:【进行实验】(2)发光;有;(3) A;
【分析论证】很大; 相同;正; 热。
24 .【解答】 解:(1)电动自行车钥匙插入锁孔并顺时针旋转一下,车子就通电了,所以这车钥匙其实就是一个开 关;
电动自行车将右手把向后旋转,车子就能前进, 并且向后旋转的角度越大,车速就越快,说明这右手把能改变电 路中的电流,则这右手把就相当于一个滑动变阻器;
电瓶充电时是将电能转化为化学能, 此时电瓶相当于用电器;
(2)因为硬币是导体, 将硬币碰到充电插口的两个金属插脚时,使蓄电池的正负极相连,因此会造成蓄电池短 路;
对人体的安全电压不高于 36V,而蓄电池的供电电压为 48V>36V,所以充满电后如果人体触碰蓄电池两极, 人 有危险;
(3)由题意可知,电动车行驶中用任一只手柄刹车时,该手柄上的开关立即断开, 电动机停止工作,说明两开 关应串联接在电路中,根据选项可知 D 符合题意,ABC 不符合题意。
故答案为:(1) 开关;滑动变阻器; 用电器;(2) 蓄电池;有;(3) D。
25 .【解答】解:
(1) 制造智能机器人芯片所使用的材料是半导体材料;
(2) 机器人的最大速度为 v=0.6m/s,运动的路程为 s=72m,根据速度公式可知到达充电器需要的时间为 t = = =120s=2min;
(4) A、摄像头相当于照相机, 成倒立、缩小的实像, 故 A 错误;
B、温度高于绝对零度的任何物体都能发出红外线, 红外测温仪接收人体发射的红外线进行测温, 故 B 错误; C、影响动能大小的因素有物体的质量和速度, 水平路面上匀速行驶的机器人运动速度不变, 但随着喷雾消毒的 进行质量在减小,故动能减小, 故 C 错误;
D、红外线是电磁波, 波长较长,超出了可见光的波长范围, 且频率较低, 故 D 正确。
故选 D;
(5) 机器人的电池容量为 4000mAh,若充电电流为 I,充电时间为 t,可知满足 It=4000mAh=4Ah , 充电电压 U=18V,则充满电时存储的电能大小为 W=UIt=18V×4Ah=20V×4×3600s=2.592×105J;
(6) 由乙图可知热敏电阻和滑动变阻器串联接入电路,电压 U=18V,最小报警电流为 I=30mA=0.03A, 由欧姆定律可知达到最小报警电流时的电路总电阻为 R= = =600Ω,
由丙图可知温度到达 37.3℃时热敏电阻的阻值为 RT=400Ω,由串联电路的总电阻等于各电阻之和可知,此时滑 动变阻器的阻值为 R 串=R ﹣ RT=600Ω ﹣ 400Ω=200Ω,
故闭合开关前应将滑动变阻器的阻值调到 200Ω 处;
(7)由丙图可知,报警温度调低时热敏电阻的阻值增大, 而最小报警电流的大小不变, 则电路总电阻不变, 由 串联电路电阻为各电阻之和可知,此时应减小滑动变阻器接入电路中的电阻大小,故滑动变阻器滑片应向左移动。 故答案为:(1) 半导体;(2) 2;(3) D;(4) 2.592×105J;(5) 200;(6)左。
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