2023-2024学年福建省中学九年级物理第一学期期末达标检测试题
展开2.答题前,认真阅读答题纸上的《注意事项》,按规定答题。
一、选择题(每题1.5分,共30题,45分)
1.如图所示,在“探究影响导体电阻大小的因素”的实验中,分别将三根横截面积相同的金属丝接入电路。下列说法错误的是( )
A.电流表示数越大,表明接入电路中的金属丝的电阻越小
B.该电路可以探究导体的电阻大小是否跟导体的材料有关
C.该电路可以探究导体的电阻大小是否跟导体的长度有关
D.仅将电路中的电流表换成电压表也能完成本实验
2.现代的生活已经离不开电了,为了安全用电,对生活中一些“电”常识的了解必不可少,下列有关常见电流或电压值的表述,错误的是( )
A.实验用小灯泡工作的电流约为0.2A
B.手机电池3.7V
C.电饭锅工作时的电流约为4A
D.对人体安全电压是36V
3.中国的创新发展战略使科技领域不断取得新成果,下列说法正确的是( )
A.量子卫星是通过次声波与地面控制系统交流
B.北斗卫星导航是通过光纤传递信息
C.无人自动驾驶汽车行驶不需要消耗能量
D.用5G手机上网是通过电磁波传递信息
4.下列各项中,小磁针N极的指向和通电螺线管的磁感线方向均正确的是( )
A.
B.
C.
D.
5.LED灯是一种节能光源,核心元件是发光二极管,二极管的主要材料是( )
A.钨丝B.陶瓷C.半导体D.超导体
6.公交车后门左右扶杆上各有一个按钮,如图所示,每个按钮相当于一个开关,当乘客按下任一按钮,驾驶台上的指示灯都会亮,提示司机有人下车。下列如图所示的电路设计能实现上述要求的是( )
A.
B.
C.
D.
7.下列物理量中,以科学家安培的名字作为单位的是
A.电功B.电阻C.电压D.电流
8.有两只灯泡L1、L2,分别标有“220V 100W” 和“220V 40W” 的字样。若不考虑温度对灯丝电阻的影响,下列说法中正确的是( )
A.两灯正常发光时,L1的电阻较大
B.两灯并联接入220V的电路中,L1、L2消耗的功率之比是2∶5
C.两灯串联接入220V的电路中,L1、L2消耗的功率之比是2∶5
D.两灯串联接入220V的电路中,两灯泡消耗总功率大于40W小于100W
9.关于热现象,下列说法中不正确的是
A.组成物质的分子之间存在引力和斥力
B.在热传递过程中,吸收热量的物体温度一定升高
C.在四冲程内燃机中,做功冲程的功能是将内能转化为机械能
D.温度低于 0℃的室外,仍有水蒸气存在
10.下面几个研究实例中,采用了相同研究方法的是
①研究磁场时,引入“磁感线”
②研究电流与电压关系时,保持电阻不变,改变电压
③研究电流时,把电流比作水流
④研究不同物质的吸热能力时,给水和沙子加热相同的时间
A.②和④B.①和②C.②和③D.③和④
11.关于电流、电压和电阻的关系,下列说法中正确的是( )
A.导体中的电流越大,电阻就越小B.导体两端的电压越小,导体的电阻就越小
C.导体的电阻与电压成正比,与电流成反比D.导体两端的电压越高,通过该导体的电流就越大
12.如图所示是某科技小组设计的一种温度自动控制报警装置电路图,以下说法中正确的是( )
A.把水银温度计换成煤油温度计同样可以工作
B.自动报警器的触点类似一种开关
C.自动报警器中的电磁铁运用了电磁感应现象
D.温度达到90℃,绿灯亮
13.沿海地区的昼夜温度变化小,而内陆地区的昼夜温度变化大,形成这种现象的主要原因是( )
A.水传热慢,沙子传热快B.水吸收的太阳能少,沙子吸收的太阳能多
C.水的密度小,沙子的密度大D.沙子的比热容小,水的比热容大
14.如图所示的工具中,属于费力杠杠的是( )
A.钳子
B.筷子
C.羊角锤
D.独轮车
15.如图所示,图甲是R1、R2两个电阻的U﹣I图线,若把这两个电阻接入图乙或图丙的电路中,下列说法中正确的是
A.R1的电阻小于R2的电阻
B.R1、R2接入图乙所示的电路中,若电流大小为0.3A,则电源电压为3V
C.R1、R2接入图丙所示的电路中,若通过R1电流大小为0.2A,则通过R2电流大小为0.4A
D.R1、R2接入图乙所示的电路中,若电源电压为3V,则电路总功率为0.9W
16.小王用图所示的电路做实验,检查完电路后,接通电源,当闭合开关后,发现灯不亮,但保险丝没有熔断,用测电笔测试导线接头A、B、C、D四处,氖管都发光,测试E处氖管不亮,则故障是( )
A.开关B、C间开路B.电灯C、D间开路
C.导线D、E间开路D.进入插头的火线开路
17.如图所示两个灯泡L1、L2阻值分别为6Ω和10Ω,闭合开关后的现象是( )
A.通过两灯泡的电流I1:I2=3:5
B.灯泡两端的电压U1:U2=3:5
C.灯泡的电功率P1:P2=5:3
D.灯泡L1比L2暗
18.如图所示,电源电压为6V且保持不变,电阻R=10Ω,当开关S闭合时,电压表的示数为2V,下列判断正确的是( )
A.电阻R两端的电压为2V
B.通过灯泡L的电流为0.2A
C.灯泡L的电阻为5Ω
D.通过电阻R的电流为0.6A
19.小明利用热敏电阻设计了一个“过热自动报警电路”,如图甲所示.将热敏电阻R安装在需要探测温度的地方,当环境温度正常时,指示灯亮;当环境温度超过某一值时,警铃响.图甲中电磁继电器的供电电压U1=3 V,继电器线圈的电阻R0为30 Ω,当线圈中的电流大于等于50 mA时,警铃响.图乙是热敏电阻的阻值随温度变化的图像.以下说法正确的是
A.图甲中接线柱A应与C连接,B与D连接
B.当环境温度升高时,电磁铁的磁性减弱
C.图甲中电磁铁的下端P应为N极
D.环境温度达到80 ℃时,警铃响
20.下面实例采用做功方式使划横线物体之内能逐渐减小的是
A.热水倒入茶杯,茶杯的温度升高
B.水蒸气冲开水瓶塞子
C.电炉通电后,电阻丝逐渐变红
D.汽油机压缩冲程中燃料混合物的温度发生变化
21.燃气打火机。只要用大拇指压一下打火机上的按钮,就会形成火花放电,从而点燃可燃气体。燃气打火机按钮下是一种叫做压电陶瓷的电子元件,当对它挤压或拉伸时,它的两端就会形成一定的电压,这种现象称为压电效应。手压打火机按钮时会产生10kV~20kV的高压。在上述过程中,压电陶瓷片完成的能量转化是( )
A.机械能转化为电能B.内能转化为电能
C.机械能转化为内能D.化学能转化为电能
22.下列说法正确的是
A.导体两端电压越大,电流也越大,所以导体电阻随电压增大而减小
B.电阻是导体的一种性质,它的大小跟电压、电流的大小都无关
C.半导体是指温度低到某一数值时,电阻变为零
D.长度越长的导体,电阻越大
23.如图所示,电源电压不变,闭合开关S,当滑片置于变阻器的B端时,电压表的示数为6V,R1的功率为3.6W;当滑片P置于变阻器的中点时,电压表的示数变化了2V.下列判断正确的是
A.电源电压为10V
B.R1的阻值为20Ω
C.滑动变阻器R2的最大阻值为20Ω
D.滑片P在中点时,R1的电功率为6.4W
24.丝绸和玻璃棒摩擦后,玻璃棒带正电,下列说法正确的是
A.玻璃棒中的原子核束缚电子的本领弱,失去了电子
B.丝绸上一些正电荷转移到玻璃棒上
C.玻璃棒上的一些正电荷转移到丝绸上
D.玻璃棒上的一些电子消失了
25.共享单车在车筐底部覆盖着太阳能发电板(见图),通过阳光给里面的蓄电池充电,从而为GPS和通信模块供电。发电板给蓄电池充电的过程中,蓄电池相当于( )
A.电源B.用电器C.导线D.开关
26.a和b两个定值电阻的电流与电压的关系如图所示,下列说法正确的是( )
A.将a和b串联接入电路中,a、b两端的电压之比是1:2
B.将a和b串联接入电路中,a,b消耗的功率之比是2:1
C.将a和b并联接人电路中,通过a、b的电流之比是1:2
D.将a和b并联接入电路中,相同时间内电流通过a、b产生的热量之比是4:1
27.甲、乙两个电热器,分别标有“220V 110W”和“220V 44W”的字样。若不考虑温度对其电阻的影响,下列说法中正确的是( )
A.甲的电阻大于乙的电阻
B.两个电热器并联接入220V的电路,电路中的最大电流为2.5A
C.两个电热器串联使用,电路中的电流不能超过0.2A
D.两个电热器串联使用,可以接在440V的电压下正常工作
28.下列数据最符合实际的是( )
A.一节新干电池的电压约为
B.对人体而言安全的电压是
C.书桌的台灯工作时的电流约为
D.教室里每盏日光灯的功率约为
29.(2017•镇江卷)下列估计值中,最接近实际的是( )
A.人正常步行时的速度约为5m/s
B.住宅楼每层楼的高度约为3m
C.一本物理书的质量约为30g
D.一盏家用节能灯的功率约为1kW
30.如图是“探究电流与电阻的关系”实验电路图。先在A、B间接入5Ω的电阻,移动滑片,使电压表示数为2V,读出电流表示数。接着断开开关,用10Ω的电阻替换5Ω的电阻,闭合开关后,电压表示数及下一步应进行的操作是
A.大于2V,将滑片向左滑
B.小于2V,将滑片向左滑
C.大于2V, 将滑片向右滑
D.小于2V,将滑片向右滑
二、填空题(每空1分,共10题,20分)
31.如图所示,火柴头在火柴盒侧面轻轻划一下就能燃烧,这是用_____的方式改变物体的内能.从能量转化的角度分析,此过程与汽油机的_____冲程相同.
32.用毛皮摩擦过的橡胶棒接触不带电的验电器金属球时,验电器的金属箔张角变大,这是由于验电器_____(选填“得到”或“失去”)电子,所带的_____(选填“正”或“负”)电荷增多的缘故.
33.如图所示,汽车在转向前.司机会拨动转向横杆,汽车同侧的前后两个转向灯就会同时闪亮、同时熄灭,但其中一个损坏时.另一个仍能正常工作,这两个转向灯在电路中的连接方式为 ,转向杆相当干电路中的 .
34.如图所示的电路中,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,电源电压不变。闭合开关S后,滑片P从a端移动到b端,电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图像,则R1与R2的最大阻值之比为_____,电路中的最大总功率为_____W。
35.如图是一列声波在空气中传播的波形图,若OA=1.02m,则这列波的波长为________m,周期为________s,频率为________HZ.(声波在空气中传播速度为340m/s).
36.(1)如图所示,电压表的示数为_____V。
(2)如图所示,电能表的示数为_____kW·h。
37.如图表示汽油机的_____冲程。汽油属于_____能源(可再生/不可再生),完全燃烧0.1kg的汽油,放出热量为_____J,如果这些热量全部被质量为100kg、初温为20℃的水吸收,能使水的温度升高_____。(q汽油=4.6×107J/kg,c水=4.2×103(J/kg•℃))
38.某同学用两个量程的电压表(0~3V和0~15V)测量由两节干电池串联组成的电池组的电压时,记录的电压为10V,他出现的错误的原因是___________,实际电压是__V.
39.如图是武汉造“快舟一号甲”火箭于2018年9月29日成功发射时的情景。火箭中的燃料燃烧时,将_______能转化为燃气的______能,燃气推动火箭和卫星上升时,卫星的机械能会_______(选填“增大”“减小”或“不变”),火箭外壳的温度会_______(选填“升高”“降低”或“不变”)。
40.电能表是用来测量电路消耗______多少的仪表,小明将一个用电器单独接在家庭电路中,它连续工作 2 小时,其电能表示数由变为.则消耗的电能为________KW·h,该用电器的实际功率为_________W.
三、实验题(每空1分,共2题,15分)
41.(1)小珠家的电能表如1图所示,它的读数为_____kW•h,此电能表允许连接用电器的最大总功率为_____W。为测量某电暖器的实际功率,小珠将电暖器单独接入自家电路中,观察电能表,表盘在1min内转动了60r,则该电暖器的实际功率是_____W。
(2)小海同学在探究“电流通过导体产生热的多少与什么因素有关”时,采用如2图所示的实验装置,请观察甲、乙两图并回答下列问题:
①实验中,通过观察U形管中液面______的变化,来比较电流通过电阻丝产生热量的多少。
②甲装置是用来研究通电时间相同时,电阻丝产生的热量与_________的关系。
③用乙装置进行实验时,电阻R3的作用是使通过R1、R2的电流_________(选填“相同”或“不相同”)。
④当家庭电路中的导线连接处接触不良时,该处电阻会增大,容易引发火灾。则图________(选填“甲”或“乙”)的实验结论可以用来解释这种现象。
42.在“探究不同物质吸热升温的现象”实验中,将甲、乙两种不同的液体分别放入两个相同的烧杯内,用相同的电加热器同时加热记录相关数据,并绘制出如图所示的图象(不计热量损失)。
(1)实验时,选用初温和质量均相等的甲、乙两种液体。
(2)加热10min,甲吸收的热量_____(选填“大于”“小于”或“等于”)乙吸收的热量。
(3)甲、乙两种液体中,_____液体的比热容较大。
四、计算题(每题10分,共2题,20分)
43.如图所示,L是规格为“6V 3W”的小灯泡,定值电阻R1的阻值大小为20Ω,电源电压和灯泡电阻均不变。
(1)同时闭合开关S、S1,滑片P移到最左端时,此时灯泡恰好正常发光,求电流表示数大小;
(2)闭合开关S,断开开关S1,滑片P移到最右端时,电流表示数为0.2A,求此时通电1min小灯泡消耗的电能和滑动变阻器的最大阻值。
44.合理分类和利用垃圾可以保护环境、变废为宝。在一定条件下,1t分类后的垃圾能“榨”出140kg 燃料油,若燃料油的热值为 4.0×107J/kg:
(1)则1t 垃圾“榨”出的燃料油完全燃烧能释放多少热量?
(2)在一个标准大气压下,这些热量的 30%被5×103kg 初温是 30℃的水吸收,则水温能升高多少℃?[c水=4.2×103J/(kg·℃),ρ水=1.0×103kg/m3]
参考答案
一、选择题(每题1.5分,共30题,45分)
1、D
【详解】A.根据欧姆定律可知电流表示数越大,表明接入电路中的金属丝的电阻越小,故A正确,不符合题意;
B.该电路选第1根和第3根金属丝作比较可以探究导体的电阻大小是否跟导体的材料有关,故B正确,不符合题意;
C.该电路选第2根和第3根金属丝作比较可以探究导体的电阻大小是否跟导体的长度有关,故C正确,不符合题意;
D.将电路中的电流表换成电压表,电路断路因此仅将电路中的电流表换成电压表不能完成本实验,故D错误,符合题意。
2、D
【详解】A.实验用的小灯泡工作的电流约为0.2A,故A正确;
B.手机电池电压是3.7V,故B正确;
C.电饭锅的额定功率在1000W左右,正常工作时的电流I4.5A,故C正确;
D.对人体安全的电压是不高于36V,故D错误。
故选D。
3、D
【详解】ABD.量子卫星与地面控制系统交流、用5G手机上网、北斗卫星导航都是利用电磁波进行的。故AB不正确,D正确。
C.无人自动驾驶汽车行驶也是需要消耗能量,故C错误。
故选D。
4、A
【分析】首先根据右手螺旋定则判断通电螺线管的NS极,然后可知磁感线方向,利用磁极间的相互作用规律判断小磁针N极的指向.
【详解】四幅图中电流方向和线圈的绕法都相同,且电流从右前方流入、左后方流出,根据安培定则,伸出右手,四指弯曲所指的方向为电流的方向,则大拇指指向通电螺线管的左端为N极,螺线管的右端为S极;在磁体外部,磁感线方向由N极指向S极,则磁感线方向向右,故CD错误;由磁极间的相互作用规律可知,小磁针左下端为N极,右上端为S极,故A正确,B错误.故选A.
5、C
【详解】制作发光二极管的主要材料是半导体材料,C选项符合题意.
6、D
【分析】本题考查电路的设计,根据题目要求选择满足题意的设计电路图即可。
【详解】A.由图可知,当两个开关都闭合时,灯泡才能发光,故A项不符合题意;
B.当两个开关都闭合时,电路短路,故B项不符合题意;
C.当闭合上面开关时,电路短路,故C项不符合题意;
D.闭合任何一个开关或都闭合时,灯都能发光,故D项符合题意。
故选D。
7、D
【解析】A. 电功的单位是焦耳(J)
B. 电阻的单位是欧姆(Ω)
C. 电压的单位是伏特(V)
D. 电流的单位安培(A)
故D符合题意.
8、C
【详解】A.由可得,两灯正常发光时的电阻分别为
,
则
故A错误;
B.两灯并联接入220V的电路中,两灯均正常发光,则L1、L2消耗的功率之比为
故B错误;
C.两灯串联接入220V的电路中,通过两的电流相等L1、L2消耗的功率之比
故C正确;
D.两灯串联接入220V的电路中,两灯泡消耗总功率为
故D错误。
故选C。
9、B
【解析】A.由分子动理论可知,组成物质的分子之间存在引力和斥力,故A正确。
B.在热传递过程中,吸收热量的物体温度不一定升高,比如晶体熔化时,吸收热量温度不变,故B错误。
C.在四冲程内燃机中,做功冲程的功能是将内能转化为机械能,故C正确。
D.冰可以直接由固态变为水蒸气,发生升华现象,故温度低于0℃的室外,仍有水蒸气存在,故D正确。
10、A
【详解】①磁场客观存在,但不能直观感受,磁感线实际不存在,用实际不存在的磁感线形象地说明磁场的特点,采用的是模型法;
②电流与电压和电阻有关,研究电流与电压关系时,保持电阻不变;采用的是控制变量法;
③电流不能直接观察,水流可以直接观察,用可以直接观察的水流说明电流的形成和作用,采用的是类比法;
④比较不同物质的吸热能力时,给水和沙子加热相同的时间,使水和沙子吸收相同的热量,采用的是控制变量法;
故选A。
11、D
【详解】ABC.电阻是导体的一种性质,决定于导体的材料、长度、横截面积,还和温度有关;跟电压、电流都无关,故ABC错误;
D.根据I=可知:电阻一定时,导体两端的电压越大,通过它的电流就越大;故D正确。
故选D。
12、B
【详解】A.水银是金属,能够导电,温度达到预定值时可以接通电路,煤油是绝缘体,换成煤油温度计不能工作,故A错误;
B.自动报警器的触点是在电磁继电器的控制作用下的一个开关,故B正确;
CD.温度自动报警器的原理是当温度达到90℃时,温度计内水银上升,因为水银是导体,控制电路会接通,电磁铁产生磁性,将衔铁吸引,将报警电路接通,电铃响、红灯亮,起到报警作用,电磁铁是运用电流的磁效应,故CD错误。
故选B。
13、D
【详解】沿海地区多水,水的比热容大,在同样吸放热条件下,水的温度变化小,所以沿海地区的昼夜温度变化不大。故ABC项不符合题意;选D。
14、B
【详解】A.钳子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;
B.筷子在使用过程中,省了距离,是费力杠杆;
C.羊角锤在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;
D.独轮车在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;
故选B。
【考点定位】
杠杆的分类
15、C
【解析】A.由图象可知,当电流为0.2A时,R1两端的电压U1=2.0V,R2两端的电压为U2=1.0V,即U1>U2,根据可知R1>R2,故A错误;
B.乙图中两电阻串联,电流相等,电源电压等于各用电器两端的电压,由图象可知:当电流为0.3A时,R1两端的电压U1=3.0V,R2两端的电压为U2=1.5V,则电源电压为:U=U1+U2=3.0V+1.5V=4.5V,故B错误;
C.由图象可知,当通过R1电流大小为0.2A时,R1两端的电压为2.0V,图丙中,两电阻并联,两电阻两端的电压相等都为2.0V,由图象可知,当R2两端的电压为2.0V时,其电流为0.4A,故C正确;
D.乙图中两电阻串联,电流相等,电源电压等于各用电器两端的电压,由图象可知:当电流为0.2A时,R1两端的电压U1′=2.0V,R2两端的电压为U2′=1.0V,则电源电压为:U=U1′+U2′=2.0V+1.0V=3.0V(符合题意),电路总功率为P=UI=3V×0.2A=0.6W,故D错误.
16、C
【详解】由题意可知,测电笔测A、B、C、D四处,氖管都发光,测试E处,氖管不亮,这说明A、B、C、D四处与火线是连通的,而E处与火线没有连通,所以在D、E之间开路,故选C。
17、C
【详解】由电路图可知,两灯泡并联,
A.根据欧姆定律公式I=,得通过两灯泡的电流之比:
==×=×=,
故A不正确;
B.由并联电路中各支路两端的电压相等,得灯泡两端的电压:
U1:U2=1:1,
故B不正确;
C.根据电工率决定式P=UI,得:
==×=×=,
故C正确;
D.由灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,由于=,灯泡L1比L2亮,故D不正确.
18、C
【详解】电路为灯泡与电阻串联电路,电压表测灯泡两端电压;
A.由串联分压可求电阻R两端电压为
UR=U-UL=6V-2V=4V
故A错误;
BD.串联电路电流相等,则通过灯泡L的电流为
故BD错误;
C.由欧姆定律可求灯泡L的电阻为
故C正确。
故选C。
19、D
【详解】A. 从图乙中得出温度升高,R的阻值变小,控制电路电流增大,电磁铁磁性增强,吸引衔铁接触触点B,此时警铃响,说明B与C相连,那么A就与D相连,故A错误;B. 分析乙图,发现:温度升高时,热敏电阻阻值减小,根据欧姆定律,电路中电流就会增大,电磁铁的磁性就会增大,故B错误.C. 据安培定值可知,电流从下端流入,上端流出,故P上端是N极,故C错误;D. 当线圈中的电流I=50mA=0.05A时,继电器的衔铁将被吸合,警铃报警,则控制电路的总电阻R总==60Ω,因此热敏电阻R=R总−R0=60Ω−30Ω=30Ω,由图乙可知,此时t=80℃,所以,当温度t⩾80℃时,警铃报警.故D正确.故选D.
【点睛】
(1)由题干中“当环境温度超过某一值时,继电器的下触点接触,上触点分离,警铃响”判断出警铃和指示灯的连接情况;(2)由图象分析热敏电阻阻值随温度的变化关系,结合欧姆定律分析电路中电流的变化,从而判断出电磁铁磁性的变化.(3)由题干中“当线圈中的电流大于等于50mA时,继电器的衔铁将被吸合,警铃响”,结合欧姆定律求出热敏电阻接入电路的阻值的最大阻值,从图象上找到对应的温度就可以解决问题.
20、B
【解析】A、热水倒入茶杯,茶杯的温度升高,是通过热传递使茶杯的内能增加,故A不符合题意;
B、水蒸气冲开水瓶塞子,水蒸气对塞子做功,水蒸气的内能转化为塞子的机械能,则水蒸气的内能减小,故B符合题意;
C、电炉通电后,电阻丝逐渐变红,是通过电流做功使电阻丝的内能增加,故C不符合题意;
D、汽油机压缩冲程中,压缩混合气体做功,使燃料混合物的内能增大、温度升高,故D不符合题意.
21、A
【详解】根据题意知道,压电效应是大拇指压一下,消耗了机械能,产生10kV~20kV的高压,形成火花放电,即转化前要消耗机械能,转化后得到了电能,所以压电陶瓷片完成的能量转化是:机械能转化为电能,故选A。
22、B
【详解】A.电阻大小与导体中的电流、导体两端的电压大小无关。故A错误;
B.导体的电阻是导体的一种性质,反映了导体对电流阻碍作用的大小;电阻大小与导体的材料、长度、横截面积有关,与导体中的电流、导体两端的电压大小无关。故B正确;
C.超导体是指温度降到某一数值时,物质的电阻变为零,故C错误;
D.电阻大小与导体的材料、长度、横截面积有关;长度越长的导体,电阻不一定越大,故D错误。
23、D
【分析】本题考查动态电路,主要应用串联电路的特点、欧姆定律、电功率来解答
【详解】A.由电路图可得,两个电阻串联,电压表测变阻器的电压,当滑片P置于B端时,R2的阻值最大。此时电阻R2的电压U2=6V,R1的电功率P1=3.6W。假设此时R1两端的电压是U1,则有:
即得①式
当P置于变阻器中点时,变阻器的电阻变为。即变阻器的电阻变小,根据串联电路的电阻特点得,电路总电阻变小,而电源电压不变,再由欧姆定律得,电路电流变大。而电阻R1的阻值不变,那么它的电压变大,变阻器两端的电压会变小,所以电压表示数变化了2V,即是变阻器此时的电压
U2´= U2-2V=6V-2V=4V
电阻R1的电压
U1´= U1+2V
则有:
即得②式
联合①②式得
R1=R2
而U2=6V,根据串联电路的特点:串联电路中,两个电阻的阻值相等,那么两个电阻两端的电压也相等,可得,
U1=U2=6V
所以电源电压
U=U1+U2=6V+6V=12V
故A不正确
BC.滑片P置于变阻器的B点时,电阻R1的功率P1=3.6W,则
变阻器的最大阻值R2=R1=10Ω,故BC都不正确
D.当滑片P置于变阻器中点时,变阻器的电阻
此时电路的总电阻
电流
那么R1的电功率
故D正确
24、A
【详解】用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,是玻璃棒上的原子核束缚电子的能力弱,使一部分电子从玻璃棒上转移到丝绸上.不符合题意.A玻璃棒中原子核束缚电子的能力弱,使一部分电子从玻璃棒上转移到丝绸上,摩擦起电的实质是电子的转移.符合题意.B丝绸上是得到了电子,不是正电荷转移到玻璃棒上,实质转移的是电子.不符合题意.C. 玻璃棒上移动的是负电荷−电子,不是正电荷.不符合题意.D. 玻璃棒上的电子(负电荷)转移到丝绸上,电子不会消失.不符合题意.
25、B
【分析】发电板给蓄电池充电,蓄电池消耗了电能,储存了化学能,由此进行分析。
【详解】蓄电池充电时将电能转化为化学能储存起来,此时蓄电池相当于用电器,
故选B。
【点睛】
本题考查太阳能发电板供电过程的能量转化,关键是分析得出蓄电池消耗掉的能量和得到的能量。
26、A
【解析】A.由图可知若将a和b串联接入电路中,a、b两端的电压之比是1:2,故A正确;
B.由图可知若将a和b串联接入电路中,a、b消耗的功率之比为
故B错误;
C.由图可知若将a和b并联接人电路中,通过a、b的电流之比是2:1,故C错误;
D.由图可知若将a和b并联接入电路中,相同时间内电流通过a、b产生的热量之比为
故D错误。
27、C
【详解】A.根据P=可得甲电热器的电阻
===440
乙电热水器的电阻
==1100
所以甲的电阻小于乙的电阻,故A错误;
B.两个电热器并联接入220V的电路时,都能正常工作,根据P=UI可得通过甲电热水器的电流
===0.5A
通过乙电热水器的电流
===0.2A
根据并联电路干路电流等于各支路电流之和,可得电路中的最大电流为
I=+=0.5A+0.2A=0.7A
故B错误;
C.由B解析可知,甲电热水器的额定电流为0.5A,乙电热水器的额定电流为0.2A,根据串联电路中电流处处相等,为不损坏用电器,当两个电热器串联使用时,电路中的电流不能超过0.2A,故C正确;
D.由A解析可知,甲电热器的电阻为440,乙电热器的电阻为1100,当串联电路中电流最大为0.2A时,根据I=可得电源电压最大为
==0.2A(440+1100)=308V
所以两个电热器串联使用时,不可以接在440V的电压下工作,会损坏电热水器,故D错误。
故选C。
28、D
【详解】A.一节新干电池的电压约为1.5V,故A不符合题意;
B.人体安全电压是不高于36V,故B不符合题意;
C.书桌的台灯工作时的电流约为0.2A,故C不符合题意;
D.日光灯的功率约为40W,故D符合题意。
故选D。
29、B
【解析】A.人正常步行的速度在4km/h=4×m/s≈1.1m/s左右,故A不符合实际;
B.住宅楼三层的高度在10m左右,一层楼的高度一般在3m左右,故B符合实际;
C.一个大苹果的质量在300g左右,一本物理书的质量与此差不多,在300g左右,故C不符合实际;
D.教室中日光灯的额定功率在40W左右,家用节能灯的额定功率比日光灯还要小得多,一般在10W左右,故D不符合实际;
30、C
【详解】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,此时电压大于2V;探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,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,由分压原理可知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,使电压表的示数为2 V,故选C。
二、填空题(每空1分,共10题,20分)
31、做功 压缩
【详解】火柴头在火柴盒侧面划过时,克服摩擦做功,属于通过做功的方式改变物体的内能,机械能转化为内能,与汽油机的压缩冲程中的能量转化相同.
32、得到 负
【分析】(1)用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电;
(2)验电器利用同种电荷互相排斥的原理,当用带电体接触验电器的金属球时,就会有一部分电荷转移,并使金属箔带上同种电荷,两金属箔由于同种电荷互相排斥而张开.
【详解】毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,即橡胶棒有多余的电子;
它与不带电的验电器金属球接触,多余的电子通过金属球向验电器的金属箔片运动,此过程中橡胶棒失去一部分电子而带的负电荷减少,对于验电器,由于有了多余的电子,使其带上了负电,即负电荷增多.
33、并联 开关
【分析】
【详解】汽车同侧的前后两个转向灯就会同时闪亮、同时熄灭,但转向灯可以单独工作,所以它们是并联的.司机拨动的这根横杆,转向灯才会工作,所以这根杆子起到了开关的作用.
34、1:2 1.8
【详解】[1]由电路图可知,R1与R2串联,电流表测电路中的电流,电压表测R2两端的电压。当滑片位于最左端a时,变阻器接入电路中的电阻为零,电路中的电流最大,由图像可知,电路中的最大电流I大=0.6A,由 可得,电源的电压:
①
当滑片位于最右端b时,接入电路中的电阻最大,电压表的示数最大,电流表的示数最小,由图像可知,此时U2=2V,电路中的最小电流I小=0.2A,则滑动变阻器的最大阻值:
,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以电源的电压:
②
由①②可解得:R1=5Ω,U=3V,则R1与R2的最大阻值之比:
;
[2]电路中的最大总功率:
。
35、0.34 0.001 1000
【分析】从图看出三个波长为1.02m,故可求得波长.再由波速=波长×频率来计算频率和周期.
【详解】波长λ==0.34m,频率f= ==1000Hz,周期T===0.001s,
36、2 2020.1
【详解】[1]电压表使用的是0~3V的量程,每一个小格代表0.1V,分度值是0.1V,示数是2V;
[2]从电能表上可以看出电能表的示数为20201,最后一位是小数,单位是kW·h,故电能表的读数为2020.1kW·h。
37、排气 不可再生 4.6×106 11℃
【分析】根据气门的关闭和活塞的运行情况判断是哪一个冲程;能够短时间内从自然界源源不断得到补充的是可再生能源,短时间内从自然界得不到补充的是不可再生能源;知道汽油的质量和热值,利用燃料完全燃烧放热公式求放出的热量;由,得到后计算水升高的温度。
【详解】[1]图中,汽油机的进气门关闭,排气门打开,活塞向上运动,是排气冲程;
[2]汽油来源于石油,石油是经过几百万年的演变形成的,汽油是从石油中提炼出来的,属于不可再生能源;
[3]完全燃烧0.1kg汽油放出的热量:
;
[4]根据可知水温度升高值:
。
38、读错量程 2V
【分析】电压表的两个量程0-3V和0-15V使用同一个表盘,0-15V的每一个大格和0-3V的每一个大格的比值是5,0-15V的每一个小格和0-3V的每一个小格的比值是5;一节干电池的电压是1.5V,干电池串联的总电压等于等于各电池的电压之和.
【详解】两节干电池串联以后的电压是3V,用电压表测量电压使用0−3V的量程即可,记录的是10V的电压,一定是按0−15V的量程读数,记录是10V,则实际的电压为2V;
39、化学 内 增大 升高
【详解】[1][2]火箭发射升空时,燃料燃烧将化学能转化为燃气的内能;
[3]燃气推动火箭和卫星上升时,卫星的质量不变,速度变大,高度增加,所以卫星的动能、重力势能都增大,其机械能会增大;
[4]火箭上升过程中,克服与大气间的摩擦,机械能转化为内能,所以火箭外壳的温度会升高。
40、电能 2.4 1.2×103(1200)
【详解】[1]电能表是测量消耗电能多少的仪表;
[2]消耗的电能是:
;
[3]该用电器的实际功率为
。
三、实验题(每空1分,共2题,15分)
41、1028.5 6600 1200 高度差 电阻 不相同 甲
【详解】(1)[1]电能表表盘显示10285,由于最后一位是小数位,单位是kW•h,读数是1028.5kW•h;
[2]30A表示电能表平时工作允许通过的最大电流,小珠家电能表后面可以连接的用电器的总功率:
;
[3]3000r/(kW•h)表示电能表的转盘每转1圈,电路中用电器消耗的电能,电能表的转盘转60圈,电暖器消耗电能为:
,
用电时间
,
电暖器的实际功率:
。
(2) ①[4]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[5] 将容器中的电阻丝串联起来接到电源两端,通过它们的电流I与通电时间t相同,左边容器中的电阻小于右边容器中的电阻,由可知,右边容器中的电阻产生的热量多,温度升得较快,这表明:在相同时间内,电流相同的情况下,电阻越大,电流通过导体时产生的热量越多;
③[6] 图乙的装置在实验中,右侧容器的外部,将一个完全相同的电阻R3和这个容器内的电阻R2并联,再接入原电路,使通过左边容器中电阻R1的电流与通过右边容器中电阻R2的电流不相等;
④[7] 当家庭电路中的导线连接处接触不良时,容易引发火灾。其原因是由于导线相互连接处因接触不良,该处的电阻较大,串联在电路中,通过导体的电流相等、通电时间相等,根据,连接处产生的热量较多,因此可以用甲中的实验结论来解释这种现象。
42、等于 乙
【解析】(2)相同加热器加热相同时间,加热器放出的热量相等,因此甲吸收的热量等于乙吸收的热量;(3)根据图象可知,吸收相同的热量,即加热相同时间,乙液体升高的温度小些;根据c=可知,质量相同的甲乙两种液体、吸收相同的热量,乙温度变化越小,比热容越大,即乙液体的比热容较大。
四、计算题(每题10分,共2题,20分)
43、(1)0.8A;(2)28.8J, 18Ω。
【解析】(1)同时闭合开关S、S1,滑片P移到最左端时,R1与L并联;因为灯泡恰好正常发光,所以电源电压U=UL=6V,此时通过灯泡的电流:;通过R1的电流:;由并联电路的电流特点可得,电流表示数为=0.5A+0.3A=0.8A;
(2)由可得,灯泡的阻值:;闭合开关S,断开开关S1,滑片P移到最右端,此时灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联;通电1min灯泡消耗的电能:=(0.2A)2×12Ω×60s=28.8J。根据可得电路的总电阻:;因串联电路的总电阻等于各分电阻之和,所以滑动变阻器的最大阻值:=30Ω﹣12Ω=18Ω。
答:(1)同时闭合开关S、S1,滑片P移到最左端时,此时灯泡恰好正常发光,电流表示数大小为0.8A;
(2)闭合开关S,断开开关S1,滑片P移到最右端时,此时通电1min小灯泡消耗的电能为28.8J,滑动变阻器的最大阻值为18Ω。
44、 (1)5.6×109J;(2)70℃
【详解】(1)燃料油完全燃烧释放的热量
Q放=mq=140kg×4.0×107J/kg=5.6×109J
(2)水吸收的热量
Q吸=Q放η=5.6×109J×30%=1.68×109J
水升高的温度
Δt==80℃
初温是30℃,末温
t=t0+Δt=30℃+80℃=110℃
在一标准大气压下水的沸点为100℃,虽吸热但不升温,水温的末温为100℃,水升高的温度
Δt′=100℃-30℃=70℃
答:(1) 1t垃圾“榨”出的燃料油完全燃烧能释放5.6×109J的热量;
(2)在一个标准大气压下,这些热量的30%被5×103kg初温是30℃的水吸收,则水温能升高70℃。
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