2022-2023学年河北省唐山市路南区九年级(上)期末物理试卷(含详细答案解析)
展开1.用注射器抽取半筒水,用手指封闭注射器的筒口,推压注射器的活塞,发现水不容易被压缩,此现象说明( )
A. 物质是由分子组成的B. 分子之间存在着空隙
C. 分子间存在力的作用D. 分子永不停息地运动
2.下列用电器工作时电能主要转化为内能的是( )
A. 电暖气B. 电视机
C. 洗衣机D. 电风扇
3.总结出通电螺线管的磁极性跟电流方向关系的科学家是( )
A. 焦耳B. 安培C. 欧姆D. 伏特
4.下列事例,属于防止电流热效应产生危害的是( )
A. 养鸡场使用电热孵化器孵小鸡
B. 家里使用电热水壶烧水
C. 小明妈妈用电熨斗熨衣服
D. 电器的线路板用铜箔或银箔做导线减小电阻
5.对下列四幅图解释错误的是( )
A. 图甲将条形磁体悬挂起来,静止时一端指北,说明磁体具有指向性
B. 图乙两个磁极靠近时有排斥作用,说明同名磁极相互排斥
C. 图丙将小磁针放在磁体周围的不同位置,小磁针N极指向一定不变
D. 图丁中地磁场的南极在地理北极的附近
6.2022年6月5日,长征二号F遥十四运载火箭搭载神舟十四号载人飞船成功发射升空。关于运载火箭发射升空时涉及的物理知识,下列说法正确的是( )
A. 使用的燃料热值较小
B. 大量“白气”涌向四周是扩散现象
C. 燃料燃烧时将内能转化为化学能
D. 燃气主要通过热传递使周围的空气内能增大
7.关于摩擦起电和电路,下列说法正确的是( )
A. 图甲中,两个带电小球相互排斥,说明两个小球一定都带正电
B. 图乙中,玻璃棒在丝绸上摩擦后,失去电子带正电
C. 图丙中,可以用导线将电池正负极长时间直接连接
D. 图丁中,小彩灯之间的连接方式是并联
8.如图所示的电路,电源电压不变,闭合开关S1,灯L1发光,再闭合开关S2,下列说法正确的是( )
A. 灯L1变暗B. 电压表示数变小C. 电流表示数不变D. 电流表示数变大
9.在如图所示的电路中,两只电流表的规格相同,电流表有两个量程(0∼0.6A以及0∼3A),闭合开关S,电阻R1与R2均有电流流过,两只电流表的指针偏转角度相同,则R1与R2的比值为( )
A. 1:5B. 5:1C. 1:4D. 4:1
10.小红同学阅读了下表后,得出了一些结论,其中正确的是( )
一些物质的比热容/[J⋅(kg⋅℃)−1]
A. 同一物质发生物态变化后,比热容不变
B. 一桶水的比热容比一杯水的比热容大
C. 质量相等的铜块和铅块,放出相同的热量,铜块降低的温度多
D. 质量相等的水和煤油,温度都升高1℃,水吸收的热量多
11.图甲所示是“探究什么情况下磁可以生电”的实验装置,如图所示的几种操作中不能产生感应电流的是( )
A. 导体AB斜向右运动
B. 磁体水平向上运动
C. 导体AB水平向上运动
D. 导体AB竖直向左运动
12.关于标有“12V,24W”的白炽灯,下列说法正确的是( )
A. 该灯泡工作时的实际功率总是24WB. 该灯泡工作时,实际电压总是12V
C. 该灯泡正常发光时,其灯丝电阻是6ΩD. 该灯泡工作时,通过其灯丝的电流总是2A
二、多选题:本大题共3小题,共9分。
13.关于家庭电路和用电安全,下列说法正确的是( )
A. 用电暖气烘烤湿毛巾
B. 在高压线下放风筝
C. 控制灯泡的开关应接在火线上
D. 一旦发现有人触电,应立即切断电源再进行抢救
14.在“伏安法测电阻”实验中,小雪和小红分别画出了它们的U−I图像,如图甲、乙所示。对于图像的分析,以下说法正确的是( )
A. 图甲反映的是定值电阻U−I变化关系
B. 由图甲可知,当电阻两端的电压为零时,导体电阻也为零
C. 由图乙及实验现象可知:小灯泡的电阻随灯丝温度的升高而增大
D. 为了减小误差,可以用多次测量求平均值来计算小灯泡的电阻
15.如图所示的电路中,电源电压不变,R为定值电阻。闭合开关S,将滑片P从右端向左端移动过程中,下列说法正确的是( )
A. V1和V2示数不变,A示数变大B. V2和A示数的乘积变大
C. V1和A示数之比不变D. V2和A示数之比变小
三、填空题:本大题共6小题,共17分。
16.在家庭电路中,电冰箱、洗衣机等用电器的电源插座都用三孔插座。为了安全,三脚插头的接地脚应与用电器的______相连。如果电路出现故障,电工师傅一般会用验电笔进行检查,如图所示验电笔的使用方法中正确的是______(选填序号),当验电笔的氖管发光时,笔尖接触的是______(选填“火线”或“零线”)。
17.电能表是测量______ 的仪表,小明家上次查看电能表的读数为
,本次查看时电能表读数如图所示,则他家这段时间内消耗的电能为______ 度;若只让一个标有“220V,1000W”的电热水器正常工作12min,则电能表的铝盘转______ 转。
18.如图所示表示四冲程汽油机处于______ 冲程,汽车发动机常用水做冷却剂,散热过程是通过______ 的方式改变了水箱内水的内能。
19.下面是按时间顺序梳理的关于电与磁知识结构图,请你补充完整。
①______ ;②______ ;③______ 。
20.利用如图所示的装置,探究“磁场对通电直导线的作用”。闭合开关,原本静止的导线ab水平向右运动,此过程中______ 转化为机械能,______ 就是利用这一原理工作的,要使导线ab水平向左运动,可行的方法是______ (写出一种即可)。
21.如图所示是电阻R1和R2的电流随电压变化的图像,由图像可知R1的阻值______ (选填“>”、“<”或“=”)R2的阻值,若把R1和R2并联接在电源电压为6V的电路中工作,电路中的电流为______ A,电路在10s内消耗的电能为______ J。
四、作图题:本大题共2小题,共4分。
22.如图所示,画出通电螺线管中的电流方向和它外部磁感线a的方向。
23.如图所示,请根据安全用电原则,用笔画线代替导线将图中三孔插座接入家庭电路中。
五、实验探究题:本大题共3小题,共34分。
24.某实验小组用自制电磁铁探究影响电磁铁磁性强弱的因素。他们用相同的漆包线和铁钉绕制成两个电磁铁A和B,B铁钉上绕有更多匝数的线圈,实验装置如图所示。
(1)如图甲,闭合开关,电磁铁A的钉尖是______极(选填“N”或“S”);将滑动变阻器的滑片P向右移动,能吸引______的大头针(选填“更多”“不变”或“更少”)。
(2)如图乙,把电磁铁A和B串联,闭合开关,多次移动滑动变阻器的滑片P,发现电磁铁B总能吸引更多的大头针,通过比较,得出的结论是______。
(3)电磁铁在生活中应用广泛,请举一例:______。
25.实验课上小明利用如图甲所示的电路测量小灯泡的电功率,实验室有如下器材:电源(电压恒为6V),小灯泡(额定电压为2.5V,灯丝电阻约为10Ω)电压表、电流表、开关各一个,规格分别为R1“10Ω,1A”、R2“30Ω,1A”的滑动变阻器各一个、导线若干。
(1)请用笔画线代替导线,将图中的电路连接完整。
(2)闭合开关,移动滑片,电压表示数如图乙所示,为______ V,此时电流表示数为0.24A,小灯泡的实际功率为______ W。
(3)继续移动滑片,当电压表的示数为______ V时,小灯泡正常发光,读出电流表的示数,可测得额定功率。
为了研究小灯泡发光情况与电功率的关系,除了表中记录的电表示数和电功率,还需要增加的表头内容是______ 。
(4)分析实验数据可以发现,小灯泡两端的电压越高,它的实际功率______ 。实验过程中应选用的滑动变阻器规格为______ (选填“R1”或“R2”)。
【拓展】完成上述实验后,某小组设计了图丙所示的电路,用原来的电源和电压表测量原小灯泡的额定功率。方案如下:
①把定值电阻R0接入电路,调节滑动变阻器使小灯泡正常发光;
②保持变阻器的滑片位置不变,将电压表改接在R0两端,读出电压表的示数;
③算出小灯泡的额定功率。
现有阻值为5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻,为了能测出小灯泡的额定功率,结合题中的数据分析,不能完成实验要求的定值电阻阻值为______ 。
26.小明在“探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”的实验中,提供了如下器材:
A烧瓶(盛有50g煤油,内部装有10Ω的电阻丝R1)
B烧瓶(盛有50g煤油,内部装有5Ω的电阻丝R2)
C烧瓶(盛有50g煤油,内部装有10Ω的电阻丝R3)
D烧瓶(盛有50g煤油,内部装有**Ω的电阻丝R4,阻值标注不清)
(1)如图所示是小明连接的电路,其研究目的是______ 。
(2)闭合开关,观察温度计的示数变化,并记录在表格中,如下表所示。
通过分析表格数据,可以得出的结论是:
①当电阻和电流相同时,通电时间越长,产生的热量______ 。
②______ 。
(3)小明想继续研究“电流通过导体产生的热量与电流大小的关系”,在讨论实验方案时与同组的小华产生分歧,小明想把仪器中的C并联在B的两端,小华想把C并联在A的两端,你认为______ 的方案可以完成实验目的,实验中______ (选填“A”、“B”或“C”)烧瓶中温度计的示数升高得快。
六、计算题:本大题共2小题,共12分。
27.小明研究了汽车座椅加热原理后,打算自制具有加热和保温两挡功能的加热坐垫送给家人,于是他购买了电压为9V的电源,两个阻值各为4.5Ω的加热电阻片,若干导线和开关。设计了如图所示的电路。求:
(1)加热坐垫的加热和保温功率;
(2)不改变电路元件情况下,若想使坐垫加热得快一点,请你在虚线框内画出符合要求的电路图。
28.如图甲是定值电阻R1和标有“6V,3W”灯泡L的I−U关系图像。如图乙所示,电源电压恒定不变,滑动变阻器R2的最大阻值为20Ω,电流表量程为0∼0.6A,电压表量程为0∼15V。当开关S、S1闭合、S2断开,将滑动变阻器的滑片P滑到b端时,电流表的示数为0.3A。求:
(1)灯泡L正常发光时的电阻;
(2)电源电压;
(3)当闭合开关S、S2、断开S1,电压表示数为8V时,电路消耗的电功率;保证电路安全的情况下,变阻器R2允许连入电路的最小电阻值。
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解:用手指封闭注射器的筒口,推压注射器的活塞,筒内的水不容易被压缩,说明分子间存在斥力。
故选:C。
分子之间总存在相互作用的引力和斥力。
本题考查了分子动理论,属于基础题。
2.【答案】A
【解析】解:A、电暖气工作时,消耗电能转化成内能,故A符合题意;
B、电视机工作时,消耗电能主要转化成光能、声能,故B不符合题意;
CD、洗衣机、电风扇工作时,消耗电能主要转化为机械能,故CD不符合题意。
故选:A。
电流做功的过程,实际上是消耗电能转化为其它形式的能的过程。
本题考查了用电器中的能量转化,要知道电风扇、洗衣机主要部件是电动机,把电能转化为机械能。
3.【答案】B
【解析】解:在物理学中,我们用安培定则来判断通电螺线管的极性与电流方向的关系,安培定则的内容是:用右手握住螺线管,弯曲的四指所指的方向是电流的方向,大拇指所指的那端是螺线管的N极。因此,首先发现这一关系的科学家是安培。
故选:B。
知道物理学中用安培定则来判断通电螺线管的极性与电流方向的关系,即可对本题的选项做出判断。
了解安培则定在判断通电螺线管的极性与电流方向的关系中的作用,即可知道这位科学家就是安培。
4.【答案】D
【解析】解:
A、养鸡场使用电热孵化器孵小鸡,消耗电能转化为内能,属于利用电流的热效应,故A不符合题意;
B、使用电热水壶烧水,将电能转化为内能,属于利用电流的热效应,故B不符合题意;
C、用电熨斗熨衣服,将电能转化为内能,属于利用电流的热效应,故C不符合题意;
D、电器的线路板用铜箔或银箔做导线减小电阻,由焦耳定律Q=I2Rt可知,在电流I、通电时间一定时,可以减小电流产生的热量,是为了防止电热产生危害,故D符合题意。
故选:D。
当导体中有电流时,导体会发热,这种现象叫做电流的热效应,此时消耗电能转化为内能。生活中,有时候可以利用电流的热效应,例如各种电热器;有时候,需要防止电流的热效应带来的危害。
本题考查了电流的热效应的应用,及防止由于电流热效应带来的危害,属于基础题目。
5.【答案】C
【解析】解:A、将条形磁体悬挂起来,静止时一端指北,说明磁体具有指向性,这是因为受到了地磁场的作用,故A正确;
B、两个磁极靠近时有排斥作用,说明同名磁极相互排斥,故B正确;
C、将小磁针放在磁体周围的不同位置,小磁针N极指向是改变的,其整体的趋势是从N极指向S极,故C错误;
D、地磁场的南极在地理北极的附近,地磁场的北极在地理南极的附近,故D正确。
故选:C。
磁体具有指向性;同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引;在磁体的外部,小磁针静止时N极所指的方向为该点磁场的方向;地磁场的南极在地理的北极附近。
本题考查了对磁体的性质、磁极间相互作用、磁场方向、地磁场等的了解,属基础题,有一定综合性。
6.【答案】D
【解析】解:A、火箭发射时要选用热值大的燃料,燃料完全燃烧时,热值大的提供的内能越大,故A错误;
B、大量“白气”涌向四周不是分子运动,而是水蒸气遇冷液化成小水珠的运动,故B错误;
C、燃料燃烧的过程是化学能转化为内能,故C错误;
D、燃气主要通过热传递使周围的空气内能增大,故D正确。
故选:D。
(1)热值是燃料的一种特性,相同质量的不同燃料,热值大的完全燃烧放出的热量多;
(2)“白气”属于水蒸气遇冷液化成小水珠,不是分子运动;
(3)燃料燃烧将化学能转化为内能;
(4)改变物体内能的方式有:做功和热传递。
本题综合考查燃料的热值、液化现象、物体内能的改变、扩散现象等,属于基础题。
7.【答案】B
【解析】解:A、图甲中,两个带电小球相互排斥,有两种可能:①都带正电;②都带负电,故A错误;
B、图乙中,玻璃棒在丝绸上摩擦后,玻璃棒失去电子,因此玻璃棒带正电,故B正确;
C、图丙中,当用导线直接把电源的正负极相连没有通过任何用电器,会使电源短路,电路中电流过大电源短路是很危险的,容易造成电源烧毁甚至火灾,故C错误;
D、图丁中,小彩灯之间只有一条路径,因此连接方式是串联,故D错误。
故选:B。
(1)两个带电物体相互排斥,有两种可能:①都带正电;②都带负电;
(2)摩擦起电的实质是电荷的转移,得电子的物质带负电,失去电子的物质带正电;
(3)电流不通过用电器直接接通叫做短路。发生短路时,因电流过大往往引起电源、用电器损坏或火灾;
(4)联电路电流只有一条路径,各处电流相等,用电器不能独立工作;并联电路:电流有两条或两条以上路径,各用电器可以独立工作,各支路电压相等。
本题考查的内容较多,包括电荷间的相互作用规律、摩擦起电的实质、电路在连接时应注意的事项和串并联电路的判断等,都属于电学的基本常识,是我们必须熟知的。
8.【答案】D
【解析】解:
由电路图可知,闭合并关S1,断开开关S2时,只有灯泡L1接入电路中,电流表测量L1的电流,电压表测量电源电压;再闭合开关S2,L1、L2并联,电流表测量干路中的电流,电压表仍然测量电源电压;
在并联电路中,各支路互不影响,则闭合开关S2后,通过L1的电流不变,L1的亮度不变;因并联电路中干路电流等于各支路电流的和,此时电流表的示数等于两个灯泡的电流之和,所以电流表示数会变大;
由于电压表始终测量电源电压,所以再闭合开关S2后,电压表示数不变;
综上所述,D正确。
故选:D。
由图可知,闭合并关S1,断开开关S2时,只有灯泡L1接入电路中,电流表测量L1的电流,电压表测量电源电压;再闭合开关S2,L1、L2并联,电流表测量干路中的电流,电压表仍然测量电源电压;根据并联电路的特点分析各个选项。
本题考查了电路的动态分析,涉及到并联电路的特点,难度不大。
9.【答案】C
【解析】解:因为电流表的大量程和小量程的分度值之比为5:1,且A1测量干路中的电流,即为大量程,A2测量R2的电流,所以A1与A2的示数之比为5:1,R1的电流等于干路中的电流减去R2的电流,即I1=I−I2,而并联电路中电阻之比等于电流的反比,所以R1:R2=I2:I1=1:(5−1)=1:4。
故选:C。
从电流表大量程和小量程的关系进行分析,即同一刻度线不同量程的示数,比值等于分度值之比。
本题考查了并联电路中电流的特点,能根据电路连接判断电流表的量程是关键。
10.【答案】D
【解析】解:A、比热容是物质的特性,对于同一种物质,比热容的值还与物质的状态有关,同一种物质在同一状态下的比热容是一定的,但在不同状态时,比热容是不同的,如冰和水的比热容不同,故A错误;
B、比热容是物质的属性,一桶水的比热容与一杯水的比热容相等,故B错误;
C、由表知铜的比热容大于铅的比热容,由热量公式Q=cmΔt知:质量相等的铜块和铅块,放出相同的热量,铜块降低的温度少,故C错误;
D、由表知水的比热容大于煤油的比热容,质量相等的水和煤油,温度都升高1℃,水吸收的热量多,故D正确。
故选:D。
根据:“比热容是物质的一种特性,对于同一种物质,比热容的值还与物质的状态有关,同一种物质在同一状态下的比热容是一定的,但在不同状态时,比热容是不同的,同一物质的比热容相等,不同物质的比热容不同;热量公式:Q=cmΔt”逐一分析各选项判断正误。
本题考查了:比热容、吸收热量与比热容的关系、放出热量与比热容的关系,是一道热学的基础题。
11.【答案】B
【解析】解:导体AB斜向右运动、导体AB水平向上运动、导体AB水平向左运动,导体切割磁感应线运动,能产生感应电流;磁体竖直向上运动,导体没有做切割磁感线运动,不能产生感应电流,故B符合题意。
故选:B。
要想产生感应电流,必须让闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,观察导体ab是否切割磁感线是判断的关键。
明确产生感应电流的条件是闭合电路的一部分导体,在磁场中做切割磁感线运动。
12.【答案】C
【解析】解:A、24W指的是灯泡的额定功率是24W,该灯泡只有在12V的电压下工作时功率为24W,否则不等于24W,故A错误;
B、12V指的是灯泡的额定电压,该灯泡在12V电压下能正常工作,实际电压不一定是12V,故B错误;
C、由P=U2R可知,R=U额2P额=(12V)224W=6Ω,故C正确;
D、由P=UI可知,灯泡正常工作时的电流I=P U =24W12V=2A,当灯泡非正常工作时,实际电流不等于2A,故D错误。
故选:C。
(1)用电器在不同的电压下实际功率不同,只有在额定电压下用电器正常工作,其实际功率和额定功率相等;
(2)根据P=UI求出正常工作时的电流,根据欧姆定律求出正常工作时的电阻。
本题考查了学生对实际功率和实际电压、电功率公式的灵活应用,是一道基础题目。
13.【答案】CD
【解析】解:
A、生活用水是导体,用电暖气烘烤湿毛巾,容易发生触电事故,故A错误;
B、因为高压线上是高压,在下面放风筝时可能会发生高压电弧触电或跨步电压触电,故B错误;
C、接灯时,火线首先接入开关,然后进入灯泡顶端的金属点;零线直接进入灯泡的螺旋套。如果开关接在零线和灯泡之间,火线直接接在灯泡时,虽然断开开关,但是火线和灯泡相连,触及灯泡会发生触电事故。所以开关要接在灯泡和火线之间,断开开关,切断火线,触及灯泡时更安全,故C正确;
D、发现有人触电时,千万不能用手将触电人拉开,会使救人者触电,应立即切断电源或用绝缘棒将导线挑开,使接触者尽快脱离电源,故D正确。
故选:CD。
(1)生活用水是导体;
(2)安全用电的原则是:不接触低压带电体、不靠近高压带电体;
(3)开关应该接在灯泡和火线之间;
(4)一旦有人触电,应立即切断电源或用绝缘棒将导线挑开,使接触者尽快脱离电源。
本题考查的是日常生活中的一些安全用电常识,安全用电的原则:不接触低压带电体,不靠近高压带电体。值得注意的是:本来不带电的物体带了电;本来不导电的物体导电了。
14.【答案】AC
【解析】解:A、由图甲可知,通过定值电阻的电流和定值电阻两端的电压成正比图甲反映的是定值电阻U−I变化关系,故A正确;
B、根据图甲可知,通过定值电阻的电流为3A时,定值电阻两端的电压为3V,根据欧姆定律可知定值电阻的阻值R=UI=3V3A=1Ω,
导体的电阻与导体的电压和电流无关,当电阻两端的电压为零时,导体电阻为1Ω,故B错误;
C、由乙图可知,电流与电压不成正比,且电压变化比电流变化快,所以灯泡电阻逐渐增大,灯泡电压和电流越大,其实际功率越大,温度越高,由此可知,小灯泡的电阻随灯丝温度的升高而增大,故C正确;
D、灯泡的电阻是变化的,不能取多次测量的平均值减小误差,多次测量的密度是为了寻找灯丝电阻与温度的关系,故D错误。
故选:AC。
A、通过定值电阻的电流和定值电阻两端的电压成正比,定值电阻U−I图像是过原点的一条直线;
B、根据图甲可知,通过定值电阻的电流为3A时,定值电阻两端的电压为3V,根据欧姆定律可知定值电阻的阻值,导体的电阻与导体的电压和电流无关;
C、由乙图可知,电流与电压不成正比,且电压变化比电流变化快,所以灯泡电阻逐渐增大,灯泡电压和电流越大,其实际功率越大,温度越高;
D、灯泡的电阻是变化的,不能取多次测量的平均值减小误差。
本题为“伏安法测电阻”的实验,主要考查图像分析和电阻计算等知识。
15.【答案】BD
【解析】解:
A、由图可知滑动变阻器和定值电阻是串联的,电压表V1测滑动变阻器两端的电压,电压表V2测滑动变阻器和定值电阻两端的电压,电流表测串联电路的电流。
当滑片P从右端向左端移动的过程中,连入电路中的阻值变小,总电阻变小,由欧姆定律I=UR可知,整个电路中的电流变大,所以电流表A的示数逐渐变大;
电压表V2测滑动变阻器和定值电阻两端的电压,也就是电源电压,是不变的,因电压表V1测滑动变阻器两端的电压,即:U1=U−IR,电源电压不变,定值电阻阻值不变,所以当电流变大时,电压表V1的示数变小,故A错误;
B、由上分析知,电压表V2不变,电流表A的示数逐渐变大,V2和A示数的乘积变大,故B正确;
C、结合实物图,再根据欧姆定律I=UR可知,V1和A示数之比就是滑动变阻器的阻值,滑片P从右端向左端移动的过程中,连入电路中的阻值变小,故C错误;
D、结合实物图,再根据欧姆定律I=UR可知,V2和A示数之比就是滑动变阻器的阻值和定值电阻的总阻值,滑片P从右端向左端移动的过程中,连入电路中的总阻值变小,故D正确。
故选:BD。
解决此题要知道滑动变阻器和定值电阻是串联的,压表V1测的是滑动变阻器两端的电压,电压表V2测的是滑动变阻器和定值电阻两端的电压,电流表测的是串联电路的电流,利用欧姆定律公式分析电路中的电流和电压变化情况。
解决此类问题的关键是弄清当滑动变阻器阻值变化时,在电路中的电流表和电压表的示数如何变化。
16.【答案】金属外壳 甲 火线
【解析】解:为了安全用电,电冰箱、洗衣机等大功率家用电器的电源插座都用三孔插座,三脚插头的接地脚应与用电器的金属外壳相连通,这样若用电器金属外壳万一带电,电流会通过地线导入大地,防止造成触电事故的发生;
甲图的使用方法是正确的,手应接触笔尾金属体;乙图的使用方法是错误的,手没有接触笔尾金属体,此时验电笔接触火线或零线,氖管都不发光;当验电笔的氖管发光时,笔尖接触的是火线。
故答案为:金属外壳;甲;火线。
三孔插座中多出的一个孔是用来接地线的;三脚插头中有一根导线要与用电器金属外壳相连。目的就是为了防止触电。
正确使用验电笔:手接触笔尾金属体,笔尖接触导线,氖管发光,导线是火线;氖管不发光的是零线。手千万不要接触笔尖金属体。
本题考查了三脚插头的应用、验电笔的正确使用,属于电学基础题目。
17.【答案】消耗电能 15.5500
【解析】解:(1)电能表是测量消耗电能的仪表;
(2)他家在这段时间内消耗的电能:W=931.6kW⋅h−916.1kW⋅h=15.5kW⋅h=15.5度;
(3)2500R/(kW⋅h)表示电路中用电器每消耗1kW⋅h的电能,电能表的转盘转过2500R,
只让一个标有“220V 1000W”的电热水器正常工作12min,其消耗的电能:
W=Pt=lkW×1260h=0.2kW⋅h,
电能表的转盘转过的圈数:
n=0.2kW⋅h×2500R/(kW⋅h)=500R。
故答案为:消耗的电能;15.5;500。
(1)电能表是测量消耗电能的仪表;
(2)电能表两次示数差即为这段时间内消耗的电能,读数时注意电能表最后一位是小数、单位为kW⋅h;
(3)2500R/(kW⋅h)表示电路中用电器每消耗1kW⋅h的电能,电能表的转盘转2500r。知道电热水器的额定功率和通电时间,求出只有热水器正常工作10min时消耗的电能,进而求电能表转的转数。
本题考查了电能表的作用和消耗电能的计算,关键是对电能表相关参数含义的理解。
18.【答案】排气 热传递
【解析】解:图中,汽油机的排气门打开,活塞向上运动,因此是排气冲程;
散热过程,水从发动机吸收热量,通过热传递的方式增大了水箱内水的内能。
故答案为:排气;热传递。
(1)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,根据气门和活塞的情况判断哪一冲程;
(2)改变物体内能有两种方式:做功和热传递,做功实质是能量的转化,热传递实质是能量的转移。
此题考查了内燃机冲程的判断、做功改变物体内能的方法,属于基础性题目。
19.【答案】奥斯特 电磁感应现象 发电机
【解析】解:奥斯特最早发现电流的周围存在磁场,揭示了电流的磁效应;
法拉第发现了电磁感应现象,并发明了第一台发电机。
故答案为:①奥斯特;②电磁感应现象;③发电机。
(1)奥斯特是第一个发现电流磁效应的科学家;
(2)法拉第发现了电磁感应现象。
本题考查物理发展史的相关事件,属于基础题。
20.【答案】电能 电动机 改变磁场方向(或改变电流方向)
【解析】解:闭合开关,通过ab有电流,原本静止的导线ab水平向右运动,此过程中电能转化为机械能,这是电动机的工作原理;
通电导体在磁场中受力的方向与磁场方向和电流方向两个因素有关,要使导线ab水平向左运动,可以改变磁场方向或改变电流的方向。
故答案为:电能;电动机;改变磁场方向(或改变电流方向)。
通电导体在磁场中受到力的作用,受力方向与磁场方向和电流方向两个因素有关:一个是磁场方向,另一个是电流方向。如果只改变一个因素,则导体受力方向改变,如果同时改变两个因素,则导体受力方向不变。改变电流大小,只能改变受力大小,不能改变受力方向。
通电导体在磁场中受到力的作用,要改变通电直导线的受力(运动)方向,只能改变电流方向和磁场方向中的一个即可,两个因素不能同时改变。
21.【答案】>0.4527
【解析】解:由图象可知,R1、R2的U−I图象表示电流与电压成正比,即R1和R2的阻值不变,
当I=0.1A时,U1=4.0V,U2=2.0V,根据R=UI可得,
R1、R2的阻值分别为:R1=4V0.1A=40Ω,R2=2V0.1A=20Ω,故R1>R2;
将R1和R2两电阻并联在6V电路中,由图像可知,11=0.15A,12=0.3A,
干路电流为:I总=I1+I2=0.15A+0.3A=0.45A;
电路消耗的电能:W=UI总t=6V×0.45A×10s=27J。
故答案为:>;0.45;27。
由图象可知,R1、R2的U−I图象表示电流与电压成正比,即R1和R2的阻值不变,根据欧姆定律得出两电阻之间的关系;
将R1和R2两电阻并联在6V电路中,结合图像读出对应的电流,利用并联电路的等量关系求得总电流,利用公式W=UIt得到电路消耗的电能。
本题考查的是串联电路特点和电功公式的应用以及分析图象的能力,熟悉基本公式或规律,根据需要灵活选择或变形,是解决电功问题的基础。
22.【答案】
【解析】【分析】
根据电源正负极判断螺线管中电流的方向和安培定则判断出磁极方向及磁感线方向,再在图中标出即可。
对于一个通电螺线管,只要知道电流的方向、线圈的绕法、螺线管的N、S极这三个因素中的任意两个,我们就可以据安培定则判断出另一个。
【解答】
根据电源正负极判断螺线管中电流的方向,在电源外部,电流方向从电源正极经螺线管回到电源负极;用右手握住螺线管,使四指所指的方向为电流的方向,则大拇指所指的左侧为线圈的N极,右侧为S极;磁体外部的磁感线由N极指向S极,据此标出外部磁感线的方向。如图所示:
故答案为:如图所示。
23.【答案】解:根据左零右火上接地的接线原则作图,如图所示:
故答案为:。
【解析】根据三孔插座的接线原则:左零右火上接地,进行作图。
考查对三孔插座接线原则的掌握。
24.【答案】S 更少 电流相同,线圈的匝数越多,电磁铁的磁性越强 电铃
【解析】解:(1)由安培定则可知,电磁铁A的上端是N极,下端钉尖是S极;
将滑动变阻器的滑片P向右移动,电阻变大,电流变小,电磁铁的磁性变弱,能吸引更少的大头针。
(2)图中电流大小相同,铁芯相同,线圈的匝数越多,电磁铁吸引的大头针越多,电磁铁的磁性越强。所以可以得出的结论是电流相同,线圈的匝数越多,电磁铁的磁性越强。
(3)电磁铁的应用十分广泛,有电铃、电磁继电器,空气开关等。
故答案为:(1)S;更少;(2)电流相同,线圈的匝数越多,电磁铁的磁性越强;(3)电铃。
(1)由安培定则可确定电磁铁的NS极;电磁铁的磁性强弱跟电流大小、线圈匝数多少、有无铁芯有关。
(2)电磁铁磁性强弱不能直接看出,而是通过转换法,根据吸引大头针的多少来反映电磁铁磁性强弱。
(3)电磁铁的应用十分广泛,有电铃、电磁继电器,空气开关等。
此题主要考查的是学生对电磁铁磁性强弱影响因素的理解和掌握,注意控制变量法和转换法的运用。
25.【答案】灯泡的亮度 越大 R2 20Ω
【解析】解:(1)滑动变阻器与小灯泡串联,电压表与小灯泡并联,因为灯泡的额定电压为2.5V,所以电压表应选0∼3V的量程,滑动变阻器采用“一上一下”的原则接线,如图所示:
(2)因为电压表选用小量程,由图乙可知,电压表的分度值为0.1V,示数为2.3V,灯泡的实际功率:P实=U实I实=2.3V×0.24A=0.552W;
(3)灯在额定电压下正常发光,因此闭合开关,移动滑片,当电压表的示数为2.5V时,小灯泡正常发光,读出电流表的示数,可测得额定功率;
研究小灯泡发光情况与电功率的关系时需要比较灯泡的亮度与灯泡的电功率,因此表中还需要增加记录的内容为灯泡的亮度;
(4)由表中数据可知,灯泡两端的电压增大,通过灯泡的电流也增大,由P=UI可知,电压和电流都增大时,电功率增大,说明小灯泡两端的电压越高,它的实际功率越大;灯泡正常发光时,滑动变阻器两端的电压U滑=U−U灯=6V−2.5V=3.5V,根据欧姆定律可知滑动变阻器接入电路的阻值R滑=U滑I=≈13.46Ω,故选R2;
【拓展】电源电压为6V,灯泡正常发光时电流为I=0.26A,
由串联电路的电压特点可知,定值电阻和滑动变阻器两端的总电压:U′=U−U额=6V−2.5V=3.5V,
由欧姆定律可知,定值电阻和滑动变阻器的总电阻:R′=U′I=≈13.46Ω,而20Ω>≈13.46Ω,无论怎样移动滑片,小灯泡两端电压都达不到额定电压,故20Ω不能完成实验;
故答案为:(1)见解答图;(2)2.3;0.552;(3)2.5;灯泡的亮度;(4)越大R2;【拓展】20Ω。
(1)滑动变阻器与小灯泡串联,电压表与小灯泡并联,根据小灯泡的额定电压确定电压表的量程,滑动变阻器采用“一上一下”的原则接线;
(2)为了保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处;
(3)灯在额定电压下正常发光,据此确定电压表的示数;研究小灯泡发光情况与电功率的关系时需要比较灯泡的亮度与灯泡的电功率,据此分析还表中需要增加记录的内容;
(4)由表中数据可知,灯泡两端的电压增大,通过灯泡的电流也增大,根据P=UI分析灯泡实际功率与灯泡两端的电压关系;
灯泡正常发光时,根据串联电路的电压特点得出滑动变阻器两端的电压,根据欧姆定律可知滑动变阻器接入电路的阻值;
【拓展】根据串联电路特点和欧姆定律计算定值电阻和滑动变阻器总的电阻,进而确定定值电阻R0的规格。
本题是测灯泡功率的实验,考查了电路连接、注意事项、电压表的读数、实验操作、电功率计算等,综合性强。
26.【答案】探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系 越多 当电流和通电时间相同时,电阻越大,产生的热量越多 小明 A
【解析】解:(1)两电阻丝串联连接的目的是:控制通过两根电阻丝的电流和通电时间相等,其研究目的是探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系;
(2)分析表格数据,可以得出的结论是:
①当电阻和电流相同时,通电时间越长,产生的热量越多;
②当电流和通电时间相同时,电阻越大,产生的热量越多;
(3)探究电流产生的热量跟电流大小的关系时应控制电阻相同,改变电流;把实验仪器中的C并联在B的两端,此时AB的电阻是相同的,但由于并联了C以后会分担一部分电流,通过A的电流较大;在通电时间、电阻相同时,电流越大,根据焦耳定律可知产生的热量越多,所以A玻璃瓶中的温度计示数升高得更快。
故答案为:(1)电流通过导体产生的热量与电阻大小的关系;(2)①越多;②当通电时间及电流相同时,电阻越大,电流产生的热量越多;(3)小明;A。
(1)RA与RB采用串联的方式,其目的是为了控制通电时间、通过的电流相等;
(2)根据表格中的加热时间、电阻大小、温度的高低分析;
(3)探究电流产生的热量跟电流大小的关系时应控制电阻相同,电流不同;在电阻相同、时间相同时,电流越大,产生的热量越多。
掌握电流产生热量多少的影响因素,利用控制变量法和转换法探究电流产生热量多少和各影响因素之间的关系。
27.【答案】解:(1)S1、S2都闭合时,只有左边的电阻接入电路,电路处于加热挡,
加热功率为:
P加=U2R=(9V)24.5Ω=18W;
当S1闭合、S2断开时,两个电阻串联,电路处于保温挡,
总电阻为:R和=R+R=4.5Ω+4.5Ω=9Ω;
保温功率为:
P浓=U2R和=(9V)29Ω=9W;
(2)不改变电路元件情况下,若想使坐垫加热得快一点,可以增大功率,根据P=UI=U2R可知减小电阻可以增大功率,由并联电路电阻的规律知将两电阻并联可以减小电阻,如下图所示:
。
答:(1)加热坐垫的加热和保温功率分别为18W、9W;
(2)见解答图。
【解析】(1)由P=UI=U2R可知,当电源电压一定时,电路电阻越大,功率越小,根据串并联电路电阻规律,通过开关的转换实现两种不同阻值的电路;
根据不同挡位时电路的连接情况,根据P=UI=U2R可求出自制加热坐垫的加热和保温功率;
(2)不改变电路元件情况下,若想使坐垫加热得快一点,可以增大功率,根据P=UI=U2R可知减小电阻可以增大功率,由并联电路电阻的规律知将两电阻并联可以减小电阻。
本题考查串并联电路的设计和电功率公式的应用,正确的判断加热坐垫处于不同挡位时电路的连接方式是关键。
28.【答案】解:(1)灯泡正常发光时的电阻为:
RL=U额2P额=(6V)23W=12Ω;RL=U侧2P稀=(6V)23W=12Ω;
(2)当S、S1闭合、S2断开时,定值电阻R1与滑动变阻器R2串联,
由图像可知,当电流为0.3A时,电阻R1两端的电压为U1=3V,
滑动变阻器R2两端的电压U2=IR2=0.3A×20Ω=6V,
电源电压U=U1+U2=3V+6V=9V;
(3)当开关S、S2闭合、断开S1时,滑动变阻器R2和灯泡L串联,
当电压表示数为8V时,即R2两端的电压为8V,
灯泡两端的电压U灯=U−U2′=9V−8V=1V,由图像可知,灯泡中的电流为0.2A
电路消耗的实际功率为P=UI灯=9V×0.2A=1.8W,
灯泡正常发光时的电流为:
I额=P额U额=3W6V=0.5A,
电流表的量程为0∼0.6A,所以电路允许的最大电流为0.5A
变阻器R2两端的电压:
U2 ′ ′=U−U额=9V−6V=3V,U2 ′ ′=U−U稀=9V−6V=3V,
变阻器R2连入电路的最小阻值:
R2′=U2′′I′=3V0.5A=6Ω。
答:(1)灯泡L正常发光时的电阻为12Ω;
(2)电源电压为9V;
(3)当闭合开关S、S2、断开S1,电压表示数为8V时,电路消耗的电功率为1.8W;保证电路安全的情况下,变阻器R2允许连入电路的最小电阻值为6Ω。
【解析】(1)根据P=U2R可知灯泡L正常发光时的电阻;
(2)当S、S1闭合、S2断开时,定值电阻R1与滑动变阻器R2串联,由图像可知,当电流为0.3A时,电阻R1两端的电压为U1=3V,由欧姆定律算出滑动变阻器R2两端的电压,由串联电路电压的规律算出电源电压;
(3)当开关S、S2闭合、断开S1时,滑动变阻器R2和灯泡L串联,当电压表示数为8V时,由串联电路电压的规律算出灯泡两端的电压,由图像可知灯泡中的电流,由P=UI算出电路消耗的实际功率,由欧姆定律算出灯泡正常发光时的电流;根据电流表的量程判断出电路允许的最大电流,由串联电路电压的规律算出变阻器R2两端的电压,根据欧姆定律算出变阻器R2连入电路的最小阻值。
本题考查等效电路分析、欧姆定律的应用和电功率的计算,关键是从图中得出有用信息。水
4.2×103
干泥土
0.84×103
冰
2.1×103
铜
0.39×103
煤油
2.1×103
铅
0.13×103
实验次数
电压U/V
电流I/A
电功率P/W
1
0.24
2
2.5
0.26
3
2.8
0.28
时间电阻温度
1min
1.5min
2min
2.5min
R1
18
22
26
30
R2
18
20
22
24
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