广西钦州市浦北县2022-2023学年九年级上学期期末考试物理试题(含答案)
展开2022-2023学年广西钦州市浦北县九年级(上)期末物理试卷
一、单项选择题(每小题2分,共32分)每小题只有一个选项是正确的。请考生用2B铅笔在答题卡上将选定的答案标号涂黑。
1.(2分)下列关于物理量的估测,符合实际的是( )
A.人体的安全电压为36V
B.家庭节能灯的电流约为1A
C.一节干电池的电压为2V
D.手机电池电压约为3.7V
2.(2分)下列事例中,主要说明分子做无规则运动的是( )
A.用力拉橡皮筋,橡皮筋伸长
B.用粉笔写字,黑板上留下字迹
C.打开香水瓶,香味散发出去
D.混合水和酒精,总体积变小
3.(2分)现代火箭常用液态氢做燃料,氢的热值是1.4×108J/m3,在完全燃烧一样多的燃料时,可以获得更多的能量。因为液态氢具有( )
A.较小的密度 B.较低的沸点
C.较大的比热容 D.较高的热值
4.(2分)用纸巾摩擦过的塑料吸管可以吸引纸屑,此过程中( )
A.通过摩擦创造了电荷
B.吸管和纸巾带同种电荷
C.正电荷在吸管和纸巾间转移
D.负电荷在吸管和纸巾间转移
5.(2分)LED灯是一种高效的节能光源,其核心元件是发光二极管。发光二极管的主要材料是( )
A.陶瓷 B.半导体 C.超导体 D.橡胶
6.(2分)下列做法遵守安全用电原则的是( )
A.在输电线上晾衣服 B.更换灯泡前切断电源
C.用湿手拔电源插头 D.使用绝缘层老化的导线
7.(2分)如图所示的电路中,闭合开关时,下列说法正确的是( )
A.两灯泡串联
B.是灯泡L2被短接
C.开关只能控制灯泡L1
D.电流表测的是灯泡L1的电流
8.(2分)下列关于能量转化转移现象的说法中,正确的是( )
A.蓄电池充电时,化学能转化为电能
B.用热水袋取暖时,内能发生了转移
C.暖瓶塞跳起时,机械能化为内能
D.电风扇工作时,机械能转化为电能
9.(2分)在如图所示的电路中,闭合开关,一灯较亮,下列说法正确的是( )
A.较亮的灯中电流较大 B.较暗的灯中功率较大
C.较亮的灯中功率较大 D.两灯的功率相同
10.(2分)导线中自由电子定向移动需要“动力”的推动,图中用高度差形象地表示了由电池提供的这种推动作用,那么高度差表示的量是( )
A.电流 B.电阻 C.电压 D.电功
11.(2分)跳绳也可以“发电”。用一根带有绝缘皮的长铜导线做跳绳,将它的两端与固定在地面上的灵敏电流计相连,摇动跳绳时( )
A.向任意方向摇绳均可产生电流
B.电流方向与绳子运动方向无关
C.此过程中机械能转化为电能
D.跳绳发电属于电流的磁效应
12.(2分)如图所示,定值电阻R1=5Ω,R2=10Ω,开关S闭合时,R1、R2两端的电压分别是U1、U2,通过的电流分别是I1、I2,下列关系正确的是( )
A.I1:I2=1:1 B.I1:I2=1:2 C.U1:U2=1:1 D.U1:U2=2:1
13.(2分)如图所示,闭合开关,铜棒向右运动,下列操作可行的是( )
A.换用更细的铜棒
B.将磁体的N、S极对调
C.向右移动滑动变阻器的滑片
D.将电源正、负极和磁体N、S同时对调
14.(2分)如图所示的螺线管,当闭合开关后,下列判断正确的是( )
A.螺线管的左端为S极
B.右边小磁针的N极向左偏转
C.当滑片P右移时,螺线管的磁性会减弱
D.改变电流方向,通电螺线管的外部磁场方向不会改变
15.(2分)安装在小亮家中的电能表如图所示,下列说法正确的是( )
A.小亮家已经消耗的电能为25086J
B.此电能表转盘每小时最多能转过3600转
C.此电能表的额定最大电流是20A
D.此电能表可以在4节干电池串联做电源的电路中使用
16.(2分)疫情防控期间,很多学校门口新增加了人脸识别测温系统。若人脸识别通过,则控制电路会闭合开关S1;若体温测量值在正常范围内,则会闭合开关S2,只有人脸识别通过且体温在正常范围内,系统才会启动电动机打开闸门。下列有关该控制电路的设计能实现上述功能的是( )
A. B.
C. D.
二、填空题(每空1分,共15分)请把答案直接填写在答题卡相应的位置上,不要求写出演算过程。
17.(2分)生活离不开物理知识,我国家庭电路电压是 ,家庭电路中的开关与所控制的灯是 联。
18.(2分)用水冷却鸡蛋,鸡蛋的温度降低,内能 ,这是通过 改变了鸡蛋的内能。
19.(2分)有些用化纤布料做成的衣服穿在身上很容易弄脏,这主要是因为化纤布容易发生 现象,从而 细小灰尘的缘故。
20.(3分)如图所示,甲、乙两个透明容器中密封着等量的空气,两个容器中的电阻丝串联起来接到电源两端一段时间后, (选填“甲”或“乙”)容器连接的U形管液面高度差较大,实验表明电流通过导体产生的热量跟 (选填“电流”或“电阻”)有关,甲、乙两个透明容器中电流通过电阻丝产生的热量之比为 。
21.(3分)如图所示,磁悬浮盆景的底端有磁铁,底座内部有一个金属线圈。线圈通电后 (选填“磁场”或“磁感线”),这是电流的 效应。盆景能悬浮在空中,其原理是 。
22.(3分)如图是家用燃气报警器的简化原理图。电源电压保持不变,R0为定值电阻,气敏电阻R的阻值随燃气的浓度增大而减小,当有燃气泄漏时 (增大减小/不变,下空同),电压表示数 :若电压表示数变化到某一数值时报警器开始报警,要使报警器在燃气浓度更低的情况下报警,R0应选用 (更大/更小)阻值的电阻。
三、作图与简答题(共8分)请把答案直接填写在答题卡相应的位置上。
23.(2分)请在图中把节能灯正确接入到家庭电路中。
24.(2分)在图中标出小磁针的N极和A点的磁感线方向。
25.(4分)在超市购物时,发现薄膜塑料袋的袋口合在一起,有时很难分开。只要将塑料袋在衣服上摩擦几下,这是为什么?家庭电路中,空调等大功率用电器电源线明显比台灯等小功率用电器的电源线粗一些
四、实验与探究题(共20分)请把答案直接填写在答题卡相应的位置上。
26.(6分)小组同学比较沙子和水的比热容,实验装置如图甲、乙所示。
加热时间/min
0
1
2
3
4
5
温度/℃
沙子
18
22
29
37
45
——
水
18
19
21
23
25
27
(1)在两个相同的烧杯内分别装入初温、 (选填“质量”或“体积”)相同的沙子和水。
(2)用两盏相同的酒精灯同时加热沙子和水,加热过程中需用玻璃棒不断搅拌。搅拌的目的是: 。测得实验数据如表格所示。
(3)5min时,温度计显示沙子的温度如图丙所示,其读数为 ℃。
(4)加热相同的时间,发现 (选填“沙子”或“水”)的温度升得更高,有同学认为此过程中沙子吸收热量比水吸收热量多,该观点 (选填“正确”或“错误”)。
(5)分析数据可得沙子的比热容 (选填“小于”“等于”或“大于”)水的比热容。
27.(7分)如图,在“探究导体中电流跟电阻的关系”的实验中。
(1)请根据图甲的电路图将图乙所示的实物连接成完整电路图(要求连线不得交叉);
(2)连接电路时,开关应处于 (选填“断开”或“闭合”)状态,滑动变阻器的滑片P应置于 (选填“A”或“B”)端;
(3)连接电路后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,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 (选填“短路”或“断路”);
(4)实验中依次接入三个定值电阻,调节滑动变阻器的滑片,保持电压表示数不变,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:电压一定时,导体中的电流跟导体的电阻成 (选填“正比”或“反比”);
(5)上述实验中,小强用R=5Ω电阻做完实验后,保持滑动变阻器滑片的位置不变,闭合开关,他应向 (选填“A”或“B”)端移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为 V时,读出电流表的示数。
28.(7分)用如图甲所示的实验装置测量额定电压为2.5V小灯泡电功率时,电源电压为3V,若所用器材均能满足实验需要。
(1)闭合开关,移动滑片P到某位置 (选填“a”或“b”)端移动,使电压表的示数为 V。
(2)图乙是小灯泡正常发光时电流表的示数,则小灯泡的额定电流为 A,小灯泡的额定功率为 W。
(3)一实验小组由于电压表被损坏,采用如图丙所示电路测量小灯泡额定功率:R0阻值为10Ω,请将以下实验步骤补充完整。
①检查电路无误后,闭合开关S、S1,断开S2,调节滑动变阻器滑片直至电流表示数I1= A时,小灯泡正常发光;
②滑动变阻器滑片不动,断开S1,闭合S2,读出电流表的示数为I2;
③小灯泡的额定功率P额= (用U额、I1、I2表示)。
若步骤②中,不小心将滑片向右移动了少许,其他操作正确 (选填“偏大”或“偏小”)。
五、计算应用题(共25分)解答时要求在答题卡相应的答题区域内写出必要的文字说明、计算公式和重要的演算步骤。只写出最后答案,未写出主要演算过程的,不能得分,答案必须明确写出数值和单位。
29.(6分)如图所示电路中,电源两端电压保持不变,R1和R2为两个定值电阻,其中R2=20Ω。当开关S1、S2均闭合时,电流表示数为0.9A,然后只将开关S2断开,电流表示数减小了0.6A。求:
(1)电源电压U;
(2)电阻R1的阻值。
30.(9分)某家庭燃气热水器,将20kg的水从10℃加热到60℃,完全燃烧了0.21m3的煤气,已知水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),煤气的热值为4×107J/m3。求:
(1)煤气完全燃烧放出的热量;
(2)水吸收的热量;
(3)该热水器烧水的效率。
31.(10分)如图甲所示电路,电源电压恒定,灯泡L标有“6V 6W”的字样,R0为定值电阻。闭合开关,在滑片P由b端滑到a端的过程中:电压表示数与电流表示数关系图象如图乙所示,灯泡由较暗到正常发光
(1)小灯泡L正常工作时的电流及小灯泡正常工作10s消耗的电能;
(2)R0的电阻;
(3)当滑片P移到某一点c时,R上消耗的功率Pc与滑片移到b点时R上消耗的功率Pb之比为Pc:Pb=33:35,且此时R上消耗的功率Pc等于灯泡L和R0上消耗的总功率。求滑片P滑到c点时灯泡L的实际功率。(结果保留二位小数)
2022-2023学年广西钦州市浦北县九年级(上)期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、单项选择题(每小题2分,共32分)每小题只有一个选项是正确的。请考生用2B铅笔在答题卡上将选定的答案标号涂黑。
1.(2分)下列关于物理量的估测,符合实际的是( )
A.人体的安全电压为36V
B.家庭节能灯的电流约为1A
C.一节干电池的电压为2V
D.手机电池电压约为3.7V
【解答】解:A、人体的安全电压不高于36V;
B、家庭节能灯的电流约为0.1A;
C、一节干电池的电压为2.5V;
D、手机电池电压约为3.6V。
故选:D。
2.(2分)下列事例中,主要说明分子做无规则运动的是( )
A.用力拉橡皮筋,橡皮筋伸长
B.用粉笔写字,黑板上留下字迹
C.打开香水瓶,香味散发出去
D.混合水和酒精,总体积变小
【解答】解:A、手拉橡皮筋使其伸长,另一方面说明力可以使物体发生形变,故A错误;
B、用粉笔写字,说明分子间存在引力;
C、打开香水瓶,这是香水的分子做无规则运动的结果;
D、混合水和酒精,说明分子间存在间隙。
故选:C。
3.(2分)现代火箭常用液态氢做燃料,氢的热值是1.4×108J/m3,在完全燃烧一样多的燃料时,可以获得更多的能量。因为液态氢具有( )
A.较小的密度 B.较低的沸点
C.较大的比热容 D.较高的热值
【解答】解:现代火箭采用液态氢作为火箭的燃料,原因是液态氢具有较高的热值,可以释放出更多的热量;
故选:D。
4.(2分)用纸巾摩擦过的塑料吸管可以吸引纸屑,此过程中( )
A.通过摩擦创造了电荷
B.吸管和纸巾带同种电荷
C.正电荷在吸管和纸巾间转移
D.负电荷在吸管和纸巾间转移
【解答】解:纸巾和塑料吸管在摩擦的过程中,发生了电子的转移,该过程中并没有创造电荷,纸巾失去电子带正电,故D正确。
故选:D。
5.(2分)LED灯是一种高效的节能光源,其核心元件是发光二极管。发光二极管的主要材料是( )
A.陶瓷 B.半导体 C.超导体 D.橡胶
【解答】解:制作二极管的材料是半导体材料,常用的有:硅。
故选:B。
6.(2分)下列做法遵守安全用电原则的是( )
A.在输电线上晾衣服 B.更换灯泡前切断电源
C.用湿手拔电源插头 D.使用绝缘层老化的导线
【解答】解:A、一般的水是导体,当把湿衣服晾在电线上时,人接触衣服时会发生触电事故;
B、通电的情况下,如果不慎碰到了灯口,因此更换灯泡前先切断电源;
C、一般的水是导体,易发生触电事故;
D、电线的绝缘皮破损老化时应及时更换,故D不符合安全用电原则。
故选:B。
7.(2分)如图所示的电路中,闭合开关时,下列说法正确的是( )
A.两灯泡串联
B.是灯泡L2被短接
C.开关只能控制灯泡L1
D.电流表测的是灯泡L1的电流
【解答】解:
(1)由图知,闭合开关时,故两灯泡并联;
(2)如图所示的电路中,开关在干路中;电流表和灯泡L1串联,因此电流表测的是L1的电流,故C错误。
故选:D。
8.(2分)下列关于能量转化转移现象的说法中,正确的是( )
A.蓄电池充电时,化学能转化为电能
B.用热水袋取暖时,内能发生了转移
C.暖瓶塞跳起时,机械能化为内能
D.电风扇工作时,机械能转化为电能
【解答】解:A、蓄电池充电时,故A错误;
B、用热水袋取暖时,能量的形式没有发生改变;
C、暖瓶塞跳起时,将内能转化为机械能;
D、电风扇工作时,故D错误。
故选:B。
9.(2分)在如图所示的电路中,闭合开关,一灯较亮,下列说法正确的是( )
A.较亮的灯中电流较大 B.较暗的灯中功率较大
C.较亮的灯中功率较大 D.两灯的功率相同
【解答】解:A、由图可知,流过它们的电流相等;
BCD、灯的亮度由实际功率决定,一灯较暗,故B,C正确。
故选:C。
10.(2分)导线中自由电子定向移动需要“动力”的推动,图中用高度差形象地表示了由电池提供的这种推动作用,那么高度差表示的量是( )
A.电流 B.电阻 C.电压 D.电功
【解答】解:自由电子定向移动形成电流,电压是形成电流的原因,动力即为电压,A、B、D不符合题意。
故选:C。
11.(2分)跳绳也可以“发电”。用一根带有绝缘皮的长铜导线做跳绳,将它的两端与固定在地面上的灵敏电流计相连,摇动跳绳时( )
A.向任意方向摇绳均可产生电流
B.电流方向与绳子运动方向无关
C.此过程中机械能转化为电能
D.跳绳发电属于电流的磁效应
【解答】解:
A、用一根导带有绝缘皮的长铜导线做跳绳,摇动“跳绳”时,电路中会产生感应电流,因此摇绳时要尽量东西方向站立,故A错误;
B、感应电流方向与绳子运动方向,故B错误、跳绳发电属于电磁感应现象,在工作过程中将机械能转化为电能,D错误。
故选:C。
12.(2分)如图所示,定值电阻R1=5Ω,R2=10Ω,开关S闭合时,R1、R2两端的电压分别是U1、U2,通过的电流分别是I1、I2,下列关系正确的是( )
A.I1:I2=1:1 B.I1:I2=1:2 C.U1:U2=1:1 D.U1:U2=2:1
【解答】解:由电路图可知,开关S闭合时,R1与R2串联,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,通过两定值电阻的电流相等4:I2=1:6,故A正确;
由I=可得====,故C。
故选:A。
13.(2分)如图所示,闭合开关,铜棒向右运动,下列操作可行的是( )
A.换用更细的铜棒
B.将磁体的N、S极对调
C.向右移动滑动变阻器的滑片
D.将电源正、负极和磁体N、S同时对调
【解答】解:
A、换用更细的铜棒,但不能改变受力的方向;
B、将磁体的N,磁场方向改变,铜棒向左运动;
C、向右移动滑动变阻器的滑片,不能改变电流的方向;
D、将电源正负极对调,影响磁场力方向的两个因素同时改变,铜棒仍然向右运动;
故选:B。
14.(2分)如图所示的螺线管,当闭合开关后,下列判断正确的是( )
A.螺线管的左端为S极
B.右边小磁针的N极向左偏转
C.当滑片P右移时,螺线管的磁性会减弱
D.改变电流方向,通电螺线管的外部磁场方向不会改变
【解答】解:A、闭合开关后、右侧流出,用右手握住螺线管,则大拇指指向左端、左端为N极;
B、通电螺线管的右端是S极,小磁针的N极应靠近螺线管的右端,故B正确;
C、滑片P右移时,根据欧姆定律可知,螺线管磁性增强;
D、改变电流方向,故D错误。
故选B。
15.(2分)安装在小亮家中的电能表如图所示,下列说法正确的是( )
A.小亮家已经消耗的电能为25086J
B.此电能表转盘每小时最多能转过3600转
C.此电能表的额定最大电流是20A
D.此电能表可以在4节干电池串联做电源的电路中使用
【解答】解:
A、电能表示数的单位是kW•h,故A错误;
B、3600r/kW•h表示此电路中用电器每消耗1kW•h电能,故B错误;
C、20A表示电能表在平时工作时,即电能表的额定最大电流为20A;
D、4节干电池串联后总电压为4.5V×4=8V,所以此电能表不能在4节干电池串联做电源的电路中使用。
故选:C。
16.(2分)疫情防控期间,很多学校门口新增加了人脸识别测温系统。若人脸识别通过,则控制电路会闭合开关S1;若体温测量值在正常范围内,则会闭合开关S2,只有人脸识别通过且体温在正常范围内,系统才会启动电动机打开闸门。下列有关该控制电路的设计能实现上述功能的是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:只有当人脸识别通过、体温在正常范围都满足时,当人脸识别不通过或体温不正常时,这说明两个开关是相互影响的,由选项可知B正确。
故选:B。
二、填空题(每空1分,共15分)请把答案直接填写在答题卡相应的位置上,不要求写出演算过程。
17.(2分)生活离不开物理知识,我国家庭电路电压是 220V ,家庭电路中的开关与所控制的灯是 串 联。
【解答】解:我国家庭电路电压是220V,家庭电路中的开关与所控制的灯是串联。
故答案为:220V;串。
18.(2分)用水冷却鸡蛋,鸡蛋的温度降低,内能 减少 ,这是通过 热传递 改变了鸡蛋的内能。
【解答】解:用水冷却鸡蛋,水的温度低,存在温度差,因此鸡蛋的内能减少;
故答案为:减少;热传递。
19.(2分)有些用化纤布料做成的衣服穿在身上很容易弄脏,这主要是因为化纤布容易发生 摩擦起电 现象,从而 吸引 细小灰尘的缘故。
【解答】解:化纤衣服与人体摩擦,摩擦起电,由于带电体能够吸引轻小物体,造成了衣服比较容易脏。
故答案为:摩擦起电;吸引。
20.(3分)如图所示,甲、乙两个透明容器中密封着等量的空气,两个容器中的电阻丝串联起来接到电源两端一段时间后, 甲 (选填“甲”或“乙”)容器连接的U形管液面高度差较大,实验表明电流通过导体产生的热量跟 电阻 (选填“电流”或“电阻”)有关,甲、乙两个透明容器中电流通过电阻丝产生的热量之比为 2:1 。
【解答】解:
由串联电路的电流规律知,通过两电阻丝的电流相等,
电流通过甲、乙容器中电阻丝产生的热量之比:====;
由于甲容器中电阻丝产生热量大于乙,所以一段时间后;
实验表明,电流通过导体产生的热量 与电阻有关。
故答案为:甲;电阻。
21.(3分)如图所示,磁悬浮盆景的底端有磁铁,底座内部有一个金属线圈。线圈通电后 磁场 (选填“磁场”或“磁感线”),这是电流的 磁 效应。盆景能悬浮在空中,其原理是 同名磁极相互排斥 。
【解答】解:通电导体周围存在磁场,但不存在磁感线;
底座内部有一个金属线圈,通电有磁性,说明磁悬浮盆景是利用电流的磁效应工作的;
根据同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引可知。
故答案为:磁场;磁;同名磁极相互排斥。
22.(3分)如图是家用燃气报警器的简化原理图。电源电压保持不变,R0为定值电阻,气敏电阻R的阻值随燃气的浓度增大而减小,当有燃气泄漏时 增大 (增大减小/不变,下空同),电压表示数 减小 :若电压表示数变化到某一数值时报警器开始报警,要使报警器在燃气浓度更低的情况下报警,R0应选用 更大 (更大/更小)阻值的电阻。
【解答】解:
由电路图可知,气敏电阻R和定值电阻R0串联,电压表测R两端的电压。
(1)因气敏电阻R的阻值随浓度的增大而减小,
所以,当有燃气泄漏时,R的阻值减小,
由I=可知,即电流表的示数增大;
电路中的电流增大,由U=IR可知,R0两端电压增大,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,气敏电阻R两端的电压减小;
(2)由(1)可知,当电压表示数减小至某一数值时报警器开始报警;
由题知,燃气浓度越低,气敏电阻分压越多;要使电压表示数减小至报警的数值,需要使R3分得的电压增大,需要将R0的阻值增大,所以,R0应选用更大阻值的电阻。
故答案为:增大;减小。
三、作图与简答题(共8分)请把答案直接填写在答题卡相应的位置上。
23.(2分)请在图中把节能灯正确接入到家庭电路中。
【解答】解:火线首先进入开关,然后接到到灯泡顶端的金属点。这样在更换灯泡时更安全
24.(2分)在图中标出小磁针的N极和A点的磁感线方向。
【解答】解:电流由右侧流入,由安培定则知电磁铁的左侧为N极;由磁极间的相互作用可知小磁针左侧为N极。通电螺线管外部磁感线由N极指向S极
25.(4分)在超市购物时,发现薄膜塑料袋的袋口合在一起,有时很难分开。只要将塑料袋在衣服上摩擦几下,这是为什么?家庭电路中,空调等大功率用电器电源线明显比台灯等小功率用电器的电源线粗一些
【解答】答:
(1)将塑料袋在衣服上摩擦几下,通过摩擦使塑料袋带电,所以薄膜塑料袋的袋口就容易分开了;
(2)空调等功率较大的用电器,工作时通过连接线的电流会较大,则导线的电阻就会增大,在一定时间内电流通过连接线产生的热量就会增加。
四、实验与探究题(共20分)请把答案直接填写在答题卡相应的位置上。
26.(6分)小组同学比较沙子和水的比热容,实验装置如图甲、乙所示。
加热时间/min
0
1
2
3
4
5
温度/℃
沙子
18
22
29
37
45
——
水
18
19
21
23
25
27
(1)在两个相同的烧杯内分别装入初温、 质量 (选填“质量”或“体积”)相同的沙子和水。
(2)用两盏相同的酒精灯同时加热沙子和水,加热过程中需用玻璃棒不断搅拌。搅拌的目的是: 使物质受热均匀 。测得实验数据如表格所示。
(3)5min时,温度计显示沙子的温度如图丙所示,其读数为 52 ℃。
(4)加热相同的时间,发现 沙子 (选填“沙子”或“水”)的温度升得更高,有同学认为此过程中沙子吸收热量比水吸收热量多,该观点 错误 (选填“正确”或“错误”)。
(5)分析数据可得沙子的比热容 小于 (选填“小于”“等于”或“大于”)水的比热容。
【解答】解:(1)根据比较不同物质吸热能力的方法,要控制不同物质的质量相同;
(2)用两盏相同的酒精灯同时加热沙子和水,加热过程中需用玻璃棒不断搅拌;
(3)5min时,温度计显示沙子的温度如图丙所示,其读数为52℃;
(4)根据表中数据可知,加热相同的时间;根据转换法,此过程中沙子吸收热量等于水吸收热量多;
(5)因质量相同的水和沙子加热相同的时间,沙子的温度升得更高。
故答案为:(1)质量;(2)使物质受热均匀;(4)沙子;(5)小于。
27.(7分)如图,在“探究导体中电流跟电阻的关系”的实验中。
(1)请根据图甲的电路图将图乙所示的实物连接成完整电路图(要求连线不得交叉);
(2)连接电路时,开关应处于 断开 (选填“断开”或“闭合”)状态,滑动变阻器的滑片P应置于 A (选填“A”或“B”)端;
(3)连接电路后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,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 断路 (选填“短路”或“断路”);
(4)实验中依次接入三个定值电阻,调节滑动变阻器的滑片,保持电压表示数不变,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:电压一定时,导体中的电流跟导体的电阻成 反比 (选填“正比”或“反比”);
(5)上述实验中,小强用R=5Ω电阻做完实验后,保持滑动变阻器滑片的位置不变,闭合开关,他应向 A (选填“A”或“B”)端移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为 2 V时,读出电流表的示数。
【解答】解:(1)电压表与电阻并联,变阻器按一下一上接入电路中
;
(2)连接电路时,开关应 断开;
(3)电流表没有示数,说明电路为断路,说明电压表、滑动变阻器,所以故障为定值电阻R断路;
(4)由图丙知,电流与电阻的乘积为U=IR=0.4A×5Ω=……=0.1A×20Ω=4V,导体中的电流跟电阻成反比;
(5)根据串联分压原理可知,将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻,其分得的电压增大,即应保持电阻两端的电压2V不变,由分压原理,所以滑片应向A端移动,读出电流表的示数。
故答案为:(1)见上图;(2)断开;A;(4)反比;8。
28.(7分)用如图甲所示的实验装置测量额定电压为2.5V小灯泡电功率时,电源电压为3V,若所用器材均能满足实验需要。
(1)闭合开关,移动滑片P到某位置 a (选填“a”或“b”)端移动,使电压表的示数为 2.5 V。
(2)图乙是小灯泡正常发光时电流表的示数,则小灯泡的额定电流为 0.3 A,小灯泡的额定功率为 0.75 W。
(3)一实验小组由于电压表被损坏,采用如图丙所示电路测量小灯泡额定功率:R0阻值为10Ω,请将以下实验步骤补充完整。
①检查电路无误后,闭合开关S、S1,断开S2,调节滑动变阻器滑片直至电流表示数I1= 0.25 A时,小灯泡正常发光;
②滑动变阻器滑片不动,断开S1,闭合S2,读出电流表的示数为I2;
③小灯泡的额定功率P额= U额(I2﹣I1) (用U额、I1、I2表示)。
若步骤②中,不小心将滑片向右移动了少许,其他操作正确 偏小 (选填“偏大”或“偏小”)。
【解答】解:
(1)闭合开关前,需将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处,要测量灯泡的额定功率,因此应将滑片向a端移动;
(2)由图乙可知,电流表的量程为0~0.5A,示数为0.3A额=U额I额=7.5V×0.2A=0.75W;
(3)①闭合开关S、S1,断开S3,灯L与电阻R0并联,电流表测定值电阻的电流;
调节滑动变阻器,小灯泡正常发光时,由并联电路电压的规律和欧姆定律可得1===6.25A;
②滑动变阻器滑片不动,断开S1,闭合S2,灯L与电阻R8仍然并联,电流表测干路电流;
因保持滑片位置不变,电路的连接关系没有改变,灯仍正常发光,灯泡正常发光时的电流:I额=I2﹣I1;
③灯的额定功率:P额=U额I额=U额(I2﹣I1);
若步骤②中,不小心将滑片向右移动了少许,则电路总电阻偏大,干路电流变小2偏小,则I额偏小,由P=UI可知。
故答案为:(1)a;2.5;0.75;③U额(I4﹣I1);偏小。
五、计算应用题(共25分)解答时要求在答题卡相应的答题区域内写出必要的文字说明、计算公式和重要的演算步骤。只写出最后答案,未写出主要演算过程的,不能得分,答案必须明确写出数值和单位。
29.(6分)如图所示电路中,电源两端电压保持不变,R1和R2为两个定值电阻,其中R2=20Ω。当开关S1、S2均闭合时,电流表示数为0.9A,然后只将开关S2断开,电流表示数减小了0.6A。求:
(1)电源电压U;
(2)电阻R1的阻值。
【解答】解:(1)当开关S1、S2均闭合时,两电阻并联,电流表示数为6.9A1闭合、S3断开时,电路为R1的简单电路,电流表测量通过电路的电流,
根据并联电路各元件独立工作、互不影响可知2的电流为8.6A,
并联电路各支路两端电压相等,根据欧姆定律可知电源电压U=I2R6=0.6A×20Ω=12V;
(2)根据并联电路的电流特点可知通过R3的电流为:I1=I﹣I2=2.9A﹣0.6A=0.3A;
根据欧姆定律可知电阻R6的阻值:R1===40Ω。
答:(1)电源电压U为12V;
(2)电阻R1的阻值为40Ω。
30.(9分)某家庭燃气热水器,将20kg的水从10℃加热到60℃,完全燃烧了0.21m3的煤气,已知水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),煤气的热值为4×107J/m3。求:
(1)煤气完全燃烧放出的热量;
(2)水吸收的热量;
(3)该热水器烧水的效率。
【解答】解:(1)煤气完全燃烧放出的热量:
Q放=Vq=0.21m3×6×107J/m3=6.4×106J;
(2)水吸收的热量:
Q吸=cm(t﹣t5)=4.2×107J/(kg•℃)×20kg×(60℃﹣10℃)=4.2×105J;
(3)该热水器烧水的效率:
η=×100%=。
答:(1)煤气完全燃烧放出的热量是8.6×106J;
(2)水吸收的热量为4.6×106J;
(3)该热水器烧水的效率是50%。
31.(10分)如图甲所示电路,电源电压恒定,灯泡L标有“6V 6W”的字样,R0为定值电阻。闭合开关,在滑片P由b端滑到a端的过程中:电压表示数与电流表示数关系图象如图乙所示,灯泡由较暗到正常发光
(1)小灯泡L正常工作时的电流及小灯泡正常工作10s消耗的电能;
(2)R0的电阻;
(3)当滑片P移到某一点c时,R上消耗的功率Pc与滑片移到b点时R上消耗的功率Pb之比为Pc:Pb=33:35,且此时R上消耗的功率Pc等于灯泡L和R0上消耗的总功率。求滑片P滑到c点时灯泡L的实际功率。(结果保留二位小数)
【解答】解:由电路图可知,闭合开关0、滑动变阻器R串联,电压表测灯泡L和定值电阻R0两端的电压之和,电流表测电路中的电流。
(1)小灯泡L正常工作时其两端的电压UL=7V,功率PL=6W,
由P=UI可得,小灯泡L正常工作时的电流:IL===1A,
由P=可得L=PLt=6W×10s=60J;
(2)由题意可知,滑片位于a端时,此时灯泡正常发光,
由图乙可知,此时电压表的示数为12V,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,定值电阻R5两端的电压:U0=U﹣UL=12V﹣6V=7V,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,由I=,R0的电阻:R0====6Ω;
(3)因灯泡由较暗到正常发光,电路中的电流变为原来的2倍,
所以,滑片位于b端时b=Ia=×1A=0.4A,
由图乙可知,电压表的示数UV=5V,
此时滑动变阻器两端的电压:Ub=U﹣UV=12V﹣5V=4V,
此时滑动变阻器的电功率:Pb=IbUb=0.5A×5V=3.5W,
因滑片P移到某一点c时R上消耗的功率Pc与滑片移到b点时R上消耗的功率Pb之比为Pc:Pb=33:35,
所以,滑片P移到某一点c时R上消耗的功率:Pc=Pb=×4.5W=3.5W,
因滑片P移到某一点c时,R上消耗的功率Pc等于灯泡L和R0上消耗的总功率,
所以,电路的总功率:P总=2Pc=4×3.3W=7.6W,
此时电路中的电流:Ic===0.55A,
此时定值电阻R0消耗的电功率:P3=Ic2R0=(6.55A)2×6Ω=5.815W,
此时灯泡L的实际功率:PL′=P总﹣P0﹣Pc=6.8W﹣1.815W﹣3.3W=1.485W≈1.49W。
答:(1)小灯泡L正常工作时的电流为7A,小灯泡正常工作10s消耗的电能为60J;
(2)R0的电阻为6Ω;
(3)滑片P滑到c点时灯泡L的实际功率为6.49W。
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