


2022-2023学年河北省张家口五中九年级(上)期末物理试卷(含详细答案解析)
展开1.根据你对生活中物理量的认识,下列数据符合实际的是( )
A. 对人体的安全电压是36VB. 教室里一盏日光灯的工作电流约为1A
C. 手机正常通话时的电流约为5AD. 我国家庭电路的电压是220V
2.关于内能及其利用,下列说法正确的是( )
A. 温度高的物体内能一定大
B. 做功和热传递都可以改变物体的内能
C. 比热容跟物体吸收或放出的热量有关
D. 热传递过程中,内能总是从内能多的物体向内能少的物体转移
3.下列流程图是用来说明单缸四冲程汽油机的一个工作循环及涉及到的主要能量转化情况。关于对图中①②③④的补充正确的是( )
A. ①做功冲程 ②内能转化为机械能 ③压缩冲程 ④机械能转化为内能
B. ①压缩冲程 ②内能转化为机械能 ③做功冲程 ④机械能转化为内能
C. ①压缩冲程 ②机械能转化为内能 ③做功冲程 ④内能转化为机械能
D. ①做功冲程 ②机械能转化为内能 ③压缩冲程 ④内能转化为机械能
4.如图所示是小明家的一个插线板,他在使用中发现:插线板上的开关闭合时插孔能提供工作电压。选项图中电路的连接符合上述要求及安全用电原则的是( )
A.
B.
C.
D.
5.为保障安全,榨汁机设置了双重开关--电源开关S1和安全开关S2。当杯体倒扣在主机上时,S2自动闭合,此时再闭合S1,电动机才能启动,开始榨汁。下列电路图符合上述要求的是( )
A. B. C. D.
6.某同学在没有电流表的情况下,利用电压表和已知阻值的定值电阻R0,测量未知电阻RX的阻值,图中不能实现测量RX阻值的电路图是( )
A. B.
C. D.
7.甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示,(灯泡电阻不变)下列说法中正确的是( )
A. 两灯均正常发光时,甲灯消耗的电能较少
B. 两灯均正常发光时,乙灯灯丝电阻较大
C. 将甲灯接入110伏电路中,它的实际功率为10W
D. 将两灯串联在220V的电路中,两灯都能正常发光
8.生活中能量转化的实例很多,下列描述中,错误的是( )
A. 摩擦生热是把机械能转化为内能
B. 摩擦起电是把电能转化为机械能
C. 电动机带动水泵把水送到高处是把电能转化为机械能
D. 燃料燃烧放热是把化学能转化为内能
9.把标有“8V16W”的灯泡L1和“12V36W”的灯泡L2并联后结接在电源两端,其中一只灯泡正常发光,另一只没有达到额定功率。则( )
A. 电源电压为20VB. 干路中的总电流为3A
C. 两灯泡的总功率为32WD. 灯L2的实际功率小于L1的实际功率
10.有两个灯泡,L1标有“6V 3W”的字样,L2没有标记,测得L2电阻为6欧,把他们串联在电路中,两灯均正常发光,那么该电路两端电压和L2的电功率分别是( )
A. 12V 3WB. 12V1.5WC. 9V1.5WD. 9V 5W
11.如图所示是研究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关的实验,下列分析正确的是( )
A. 甲装置通电一段时间后,左侧容器内空气吸收的热量更多
B. 乙装置通电一段时间后,右侧U形管中液面的高度比左侧的低
C. 乙装置是为了研究电流产生的热量与电阻的关系
D. 将乙图右侧密闭容器中的5Ω的电阻换成10Ω,即可探究电流产生的热量与电阻的关系
12.如果加在某定值电阻两端的电压从6V升高到10V,通过该电阻的电流变化了0.1A,则该电阻的电功率变化了( )
A. 1.6WB. 4.0WC. 0.4WD. 3.4W
13.关于安全用电,下列说法正确的是( )
A. 有金属外壳的用电器的三脚插头,较长的脚与该用电器的外壳相连
B. 用测电笔检查电路时,手不能接触笔尾金属体
C. 控制家用电器的开关应与该用电器并联
D. 用潮湿的手拨动电器设备的开关
14.如图所示,电源的电压为U,A为理想电流表,V1和V2为理想电压表,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,那么,当闭合开关S后,下列说法中正确的是( )
A. 当滑动变阻器R2的阻值不变时,V1的示数与A的示数之比等于R2
B. 当滑动变阻器R2的阻值不变时,V2的示数与A的示数之比等于R1
C. 当滑动变阻器R2的阻值增大时,V2示数的变化量A示数的变化量的绝对值之比等于R2
D. 当滑动变阻器R2的阻值减小时,V1示数的变化量A示数的变化量的绝对值之比等于R1
15.如图所示的电路中,正常发光的三盏灯突然全部熄灭,经检查保险丝完好,用试电笔插进插座的两孔,氖管均发光。造成这一现象的原因是( )
A. 插座发生短路了B. 进户的零线断了
C. 进户的火线断了D. 某盏电灯的灯丝断了
16.图中小磁针静止时指向错误的是( )
A. B.
C. D.
17.如图所示,AB和BC是由不同材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体,将它们串联后接入电路中,则下列说法正确的是( )
A. AB段的电阻一定大于BC段的电阻
B. AB段的电阻一定小于BC段的电阻
C. 通过AB段的电流可能大于也可能小于BC段的电流
D. 通过AB段的电流一定等于通过BC段的电流
18.如图所示,用毛皮摩擦过的橡胶棒接触金属箔已张开的验电器金属球,发现验电器的金属箔先闭合,后又张开,以下说法正确的是( )
A. 摩擦过程中创造了电荷
B. 验电器的金属箔开始时带负电荷
C. 验电器的工作原理是异种电荷相互排斥
D. 此过程中,瞬间产生的电流方向是从箔片流向橡胶棒
19.图甲是灯泡L和定值电阻R的U−I图像,将L和R以图乙方式连在6V的电源上,结合图中信息可知( )
A. 灯泡L的电阻随着电流的增大而减小B. 灯泡L的实际阻值为10Ω
C. 灯泡L的实际功率为0.8WD. 定值电阻R实际功率为6.4W
20.下列四组物体中,都属于绝缘体的一组是( )
A. 陶瓷、玻璃球、塑料B. 水银、矿泉水、植物油
C. 碳棒、硬币、大地D. 铅笔芯、人体、陶瓷
21.在如图所示的电路中,电阻R1的阻值为10Ω,滑动变阻器滑片位于中点。用一阻值为20Ω的电阻替换R1,可能使电压表示数与替换R1前相等的方法是( )
A. 电源电压不变,不移动滑片P
B. 电源电压不变,向左移动滑片P
C. 减小电源电压,不移动滑片P
D. 增大电源电压,向左移动滑片P
22.如图甲所示,R2为电阻箱调节R2时电流表示数I随之变化。如图乙所示是电阻箱阻值R2与电流表示数的倒数1I的图象。则定值电阻R1与电源电压U的大小分别为( )
A. 5Ω30VB. 5Ω2.5VC. 10Ω20VD. 10Ω10V
二、填空题:本大题共4小题,共8分。
23.如图所示是某同学做的奥斯特实验,观察比较甲、乙两图,可得通电导线周围存在______;观察比较甲、丙两图,小磁针偏转方向与图甲______(选填“相同”或“相反”)。
24.如图所示为A、B两个电阻的I−U图象,若将电阻A和B串联在电路中,通过两个电阻的电流为0.2A,则电阻A、B的电功率之比是______。若将电阻A和B并联接在电压为3V的电源两端,电阻A、B的电功率之比是______。
25.小明用导线绕成一个螺线管,通电后小磁针指向如图所示,则通电螺线管的______端(填“左”或“右”)为N极,B端为电源的______极。
26.小英家6月底电能表的示数如图甲所示,7月底表盘示数如图乙所示,由图可知她家现在已经接入用电器的总功率为3600W,则最多还可以连接______ W的用电器同时工作。将铭牌已模糊的饮水机单独接在该电能表上正常工作3min,电能表指示灯闪烁了160次,则饮水机的额定功率是______ W。
三、实验探究题:本大题共1小题,共5分。
27.在探究“影响电流热效应的因素”实验中:
(1)为了探究电热器产生的热量与电流的关系,小明设计了甲图装置,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______(选填“控制变量法”或“转换法”),实验中他选择烧瓶内液体为煤油而不用水,理由是______。
(2)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串联。
(3)小明提议利用上述实验装置改做“比较水和煤油比热容的大小”的实验,则他应选择乙图
中______(选填“A”或“B”)烧瓶与甲图中的烧瓶并联,并将其中一烧瓶中的煤油换成与其______(选填“质量”或“体积”)相等的水。
四、计算题:本大题共3小题,共21分。
28.探究电流与电压、电阻的关系:电源(电压恒为4.5V)、电流表、电压表各一个,开关一个,三个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω),两个滑动变阻器(“20Ω2A”、“50Ω1A”),导线若干。
(1)按图正确连接电路后,闭合开关,发现电流表有示数,电压表指针超过量程,则操作中的错误是______。
(2)改正错误后继续实验,通过改变定值电阻R两端的电压,测得数据填入表一,分析数据可得出结论:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成______比。
表一
表二
(3)在探究电流与电阻的关系时,先将5Ω的电阻连入电路中,闭合开关,移动滑片,使与电阻并联的电压表的示数为1.5V,并记下电流值;再分别改接10Ω、15Ω的电阻,重复上述实验,得到了表二中的实验数据,实验中,多次移动滑动变阻器滑片的目的是______。
(4)分析实验数据可知,实验时选择的滑动变阻器规格是______。
29.某一家用两档可控的恒温餐盘,其高温档电功率为880W,简化电路如图甲所示,R1、R2均是发热电阻,R2的阻值是R1的3倍。求:
(1)餐盘处于低温档时,电路中电流是多少?
(2)1kg米饭温度升高40℃,吸收的热量是多少?[米饭的比热容取2.5×103J/(kg⋅℃)]
(3)若电路中只使用该恒温餐盘,同样加热1kg的米饭升高相同温度,电能表的脉冲指示灯闪烁了125次,如图乙所示,这个恒温餐盘的效率是多少?
30.如图甲所示,电源电压可调,R1、R2为定值电阻,灯泡的额定电压为2.5V,图乙是该灯泡的I−U图象。闭合开关S,把电源电压调到4V,R2的功率为0.8W.求:
(1)通过R2的电流。
(2)若小灯泡正常发光,则1min内电流在R1上做的功是多少?
(3)现把电源电压调到某一值时,通过R2的电流为0.1A,灯泡与R2两端的电压之比为1:2,则灯泡的实际功率是多少?
答案和解析
1.【答案】D
【解析】解:A、对人体的安全电压是不高于36V,故A错误;
B、教室里一盏日光灯的工作电流约为0.18A,故B错误;
C、手机正常通话的电流不超过150mA=0.15A,故C错误;
D、我国家庭电路的电压是220V,故D正确.
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.
物理学中,对各种物理量的估算能力,是我们应该加强锻炼的重要能力之一,这种能力的提高,对我们的生活同样具有很大的现实意义.
2.【答案】B
【解析】解:A、内能的大小与物体的质量、温度等均有关系,温度高的物体,内能不一定大,故A错误;
B、做功和热传递是改变物体内能的两种方式,二者在改变物体内能上是等效的,故B正确;
C、比热容是物质的一种属性,与物体吸收或放出的热量无关,故C错误;
D、热传递的条件是存在温度差,热传递的方向是从高温到低温,不一定从内能多的物体向内能少的物体转移,故D错误。
故选:B。
了解温度与内能的关系,知道做功和热传递是改变物体内能的两种方式,了解比热容和内能的知识,热传递的方向是从高温到低温,可逐一对选项中的描述做出判断。
本题围绕热学的一些基本概念考查了我们对温度、内能、比热容、热传递的条件等的理解,属基础知识的考查。
3.【答案】C
【解析】解:热机的四个冲程,吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。压缩冲程中,活塞上升压缩气缸内的气体,使气体内能增大,即机械能转化为内能;做功冲程中,高温高压的燃气推动活塞向下运动,内能转化为机械能。
故选:C。
热机的四个冲程:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。压缩冲程中机械能转化为内能;做功冲程中内能转化为机械能。
此题要结合内燃机的四个冲程特点和冲程中的能量转化关系进行解答。
4.【答案】B
【解析】解:插线板上的开关闭合时插孔能提供工作电压,这说明开关控制三孔插座;三孔插座的接法:上孔接地线、左孔接零线、右孔接火线,为了用电的安全,开关接在右孔与火线之间,故B正确。
故选:B。
并联电路各用电器之间互不影响,串联电路的用电器互相影响。三孔插座的接法:上孔接地线、左孔接零线、右孔接火线。
根据用电器之间是否相互影响是判断用电器串联和并联的方法之一;家庭电路中,开关控制用电器,开关一定接在用电器和火线之间,既能控制用电器,又能保证使用安全。
5.【答案】D
【解析】解:由题意可知,只有开关S1、S2都闭合后,电动机才开始工作(即才开始榨汁),说明两开关相互影响,一个开关不能单独控制电动机,则两开关是串联的,两开关、电动机与电源组成串联电路,由图示电路图可知,只有D正确。
故选:D。
串联电路中各元件相互影响,不能独立工作;并联电路中各元件互不影响,能独立工作;根据题意确定两开关与电动机的连接方式,然后分析电路图答题。本题考查了串并联电路的设计,根据题意得出两开关的连接方式是关键。
6.【答案】B
【解析】解:
A、当开关闭合时,R0短路,电压表测电源电压,设此时示数为U1;当开关断开时,R0与RX串联,电压表测RX的电压,设此时示数为U2,则此时R0两端的电压为U1−U2;
根据串联电路电流处处相等可列出等式:U1−U2R0=U2RX,推导得出RX=U2U1−U2×R0,故此电路可以测出RX的阻值。
B、当开关闭合时,RX被短路,电压表测电源电压;当开关断开时,RX与R0串联,电压表仍测电源电压,无法推导出通过RX的电流,故此电路不能测出RX的阻值。
C、当开关掷到1档时,只有RX接入电路,电压表测电源电压,设此时示数为U1,当开关掷到2档时,RX与R0串联,电压表测RX的电压,设此时示数为U2,则此时R0两端电压为U1−U2;
根据串联电路电流处处相等可列出等式:U2RX=U1−U2R0,推导得出RX=U2U1−U2×R0,故此电路可以测出RX的阻值。
D、当开关掷到1档时,只有R0接入电路,电压表测电源电压,设此时示数为U1;当开关掷到2档时,RX与R0串联,电压表测R0的电压,设此时示数为U2,则此时RX两端电压为U1−U2;
根据串联电路电流处处相等可列出等式:U2R0=U1−U2RX,推导得出RX=U1−U2U2×R0,故此电路可以测出RX的阻值。
综上分析可知,只有B电路不能测出RX阻值;
故选:B。
本题各选项的共同特征都最缺少电流表,利用已知阻值的R0和开关的控制,推导出通过RX中的电流,是分析的关键。
缺少电流表测电阻的问题,要用到数学的推理思维,常以电流处处相等为突破口;如果缺少电压表测电阻,也常以各支路电压相等为突破口。
7.【答案】C
【解析】解:A、根据W=Pt可知,正常发光时灯泡消耗的电能与额定功率和通电时间有关,因无法确定通电时间的大小关系,故A错误;
B、由R=U2P可知,额定电压相同时,额定功率越小,电阻越大,因此两灯均正常发光时,甲的额定功率小于乙的额定功率,所以甲灯灯丝电阻较大,故B错误;
C、甲灯的电阻:R甲=U甲2P甲=(220V)240W=1210Ω;将甲灯接入110V电路中,由于灯泡电阻不变,它的实际功率:P实=U实2R甲=(110V)21210Ω=10W,故C正确;
D、两灯泡串联在220V电路中,根据串联分压原理,两灯泡的实际电压都达不到额定电压,所以两灯都不能正常发光,故D错误。
故选:C。
(1)根据W=Pt可知,消耗的电能跟通电时间和功率同时有关;
(2)根据R=U2P比较甲、乙的电阻的大小关系;
(3)先根据R=U2P求出甲的电阻,然后根据P=U2R求出甲的实际功率;
(4)根据串联分压原理进行分析。
本题考查了电功率公式和实际功率、额定功率、电功公式的应用,明白各物理量的意义和灯泡铭牌参数的含义是关键。
8.【答案】B
【解析】解:A、摩擦生热是克服摩擦做功,把机械能转化为内能,故A正确;
B、摩擦起电是电子的转移,可以把机械能转化为电能,故B错误;
C、电动机带动水泵把水送到高处是把电能转化为机械能,故C正确;
D、燃料燃烧放热是把自身蕴含的化学能转化为内能,故D正确。
故选:B。
解决此题的关键是知道各种现象的能量储存方式和转化方式。判断减小的能和获得的能分别是哪一个。
自然界中的能量都以各种形式的能储存起来,在一定条件下可以相互转化。
9.【答案】C
【解析】解:(1)两灯泡并联,并联电压应为8V,灯L1正常发光,功率P1=16W;故A错误;
(2)灯L1的电阻R1=U1额2PL1=(8V)216W=4Ω,
灯L2的电阻R2=U2额2PL2=(12V)236W=4Ω,
灯L2的实际功率P2=U实2R2=(8V)24Ω=16W,
两灯泡的总功率P=P1+P2=16W+16W=32W;故C正确,D错误。
(3)I1=UR1=8V4Ω=2A,I2=UR2=8V4Ω=2A,则干路中的总电流为2A+2A=4A,故B错误
故选:C。
两灯泡并联,为保证安全,并联电压应等于较小的额定电压,根据电功率的变形公式R=U2P可以求出灯泡的电阻,由电功率公式P=U2R求出灯泡的实际功率,然后由并联电路特点求出两灯泡的总功率。
本题是一道基础题,难度不大,熟练应用电功率公式及其变形公式即可正确解题,解题时要注意,并联电压应等于两灯泡额定电压中较小的。
10.【答案】C
【解析】解:由P=UI=U2R可得,灯泡L1的电阻R1=U12P1=(6V)23W=12Ω,
由题意可知,灯泡L1和L2串联在电路中时,两灯均正常发光,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,由P=UI可得,电路中的电流I=I2=I1=P1U1=3W6V=0.5A,
因串联电路中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总=I(R1+R2)=0.5A×(12Ω+6Ω)=9V,故AB错误;
L2的电功率P2=I22R2=(0.5A)2×6Ω=1.5W,故C正确、D错误。
故选:C。
知道灯泡L1的额定电压和额定功率,根据P=UI=U2R求出灯泡L1的电阻;由题意可知,灯泡L1和L2串联在电路中时,两灯均正常发光,根据串联电路的电流特点和P=UI求出电路中的电流,根据电阻的串联和欧姆定律求出电源的电压,利用P=UI=I2R求出L2的电功率。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,是一道较为简单的应用题。
11.【答案】B
【解析】解:
A、甲实验两电阻丝串联,则通过电阻丝的电流和通电时间相同,右侧电阻阻值大,由焦耳定律Q=I2Rt可知,右侧电阻产生热量多;则右侧容器内空气吸收的热量多,故A错误;
BC、乙实验中一个5Ω的电阻与两个5Ω的电阻并联后再串联,根据串联电路的电流特点可知,右端两个电阻的总电流和左端的电阻电流相等,即I右=I左,两个5Ω的电阻并联,根据并联电路的电流特点知I右=I1+I2,两电阻阻值相等,则支路中电流相等,I1=I2,所以右边容器中的通过电阻的电流是左侧通过电流的一半,即是研究电流产生的热量与电流的关系;由Q=I2Rt可知,左边容器中的电阻产生的热量多,温度升得较快;因此通电一段时间后,玻璃管左侧液面高度差更大,故B正确,C错误;
D、乙图右侧密闭容器中的5Ω的电阻换成10Ω后,两容器内的电阻不同,通过两电阻的电流也不相等,无法控制变量,故D错误。
故选:B。
电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关。
(1)探究电流产生热量跟电阻关系时,控制通电时间和电流不变;
(2)探究电流产生热量跟通电时间关系时,控制电流和电阻不变;
(3)探究电流产生的热量跟电流大小和电阻大小关系时运用了控制变量法;
(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,体现的是转换思想。
本题考查了学生对焦耳定律、串联电路的电流关系以及控制变量法和转换法的了解和掌握,突出运用知识解决实际问题的能力,综合性强。
12.【答案】A
【解析】解:电阻两端的电压变化,电阻保持不变,当电阻两端的电压为6V时,通过电阻的电流为I1=6VR,该电阻的电功率为P1=(6V)2R,
当电阻两端的电压为10V时,通过电阻的电流为I2=10VR,该电阻的电功率为P2=(10V)2R,
电流变化△I=I2−I1=10VR−6VR=0.1A,
据此可以求出R=40Ω,
所以该电阻的电功率变化了△P=P2−P1=(10V)2R−(6V)2R=(10V)240Ω−(6V)240Ω=1.6W。
故选:A。
电阻大小不变,已知电阻两端电压的变化和电流的变化,根据公式I=UR可求电阻的大小,根据公式P=U2R可知该电阻的电功率变化。
本题考查电功率、电流以及电阻的计算,关键是公式及其变形的灵活运用,重点是求电阻的阻值,此题属于中档题。
13.【答案】A
【解析】解:A、有金属外壳的用电器的三脚插头,较长的脚与该用电器的外壳相连,再通过三孔插座与地线相连,可防止因外壳漏电而触电,故A正确;
B、使用测电笔辨别火线时,一定要用手触及笔尾的金属部分,不能用手触及测电笔前端的金属探头,否则会造成人身触电事故,故B错误;
C、控制家用电器的开关应与该用电器串联,故C错误;
D、用潮湿的手拨动电器设备的开关,水属于导体,有可能使电流通过水传到人体上,使人体触电,故D错误。
故选:A。
(1)带有金属外壳的用电器,必须使用三脚插头,其中较长的脚是接地的;
(2)使用测电笔辨别火线时,有一定要用手触及笔尾的金属部分,否则容易造成误判,认为带电体不带电是十分危险的。使用测电笔时,不能用手触及测电笔前端的金属探头,这样会造成人身触电事故;
(3)控制用电器的开关和用电器之间是串联的;
(4)生活用水是导体,不能用潮湿的手拨动开关。
本题考查了安全用电的常识,属于基础知识在日常生活中一定要养成安全用电的习惯。
14.【答案】D
【解析】解:AB.由电路图知:电阻R1与R2串联,电流表测电路电流,电压表V1测电阻R1两端电压,电压表V2测电阻R2两端电压;当滑动变阻器R2的阻值不变时,由欧姆定律得:
R1=UV1I,R2=UV2I,故AB错误;
C.设电路原来电流为I,滑动变阻器R2的阻值增大时,设电阻的变化量为ΔR2,设电路电流的减小量为ΔI,
则ΔUV2=(I−ΔI)(R2+ΔR2)−IR2=IΔR2−ΔI(R2+ΔR2),ΔUV2ΔI=IΔR2ΔI−(R2+ΔR2),故C错误;
D.设电路原来电流为I,滑动变阻器R2的阻值减小时,设电阻的变化量为ΔR2,设电路电流的增加量为ΔI,
电压表V1示数变化量ΔUV1=ΔU1=(I+ΔI)R1−IR1=ΔIR1,则ΔUV1ΔI=ΔIR1ΔI=R1,故D正确;
故选:D。
(1)分析电路结构,明确电路元件的连接方式,根据欧姆定律判断A、B两选项的正误;
(2)根据电路电流及电阻的变化,根据欧姆定律分析C、D选项,判断C、D两选项是否正确。
本题是一道闭合电路的动态分析题,分析清楚电路结构、灵活应用欧姆定律是正确解题的关键。
15.【答案】B
【解析】【分析】
三盏电灯全部熄灭但保险丝完好,说明电路中干路上有断路,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。
本题考查了用测电笔检修家庭电路的故障的方法。“电灯突然熄灭”好象就是某盏灯的灯丝断了,这是没有注意到家庭电路中各灯是并联的、互不干扰。
【解答】
试电笔能亮,说明火线上有电,而零线上本该不亮,但也亮了,说明是进户线的零线开路了,故B正确;
插座处发生短路,会使保险丝熔断,故A错;
进户线的火线断了,试电笔的氖管不会发光,故C错。
因各灯并联,互不影响,某个电灯的灯丝烧断了,其它灯仍还亮,故D错;
故选:B。
16.【答案】D
【解析】解:A、右手握住螺线管,四指弯曲方向为电流的绕行方向,大拇指指向表示螺线管内部磁场的方向,所以螺旋管外部磁场方向为从左向右,故小磁针的N极水平向左,故A正确;
B、螺旋管外部磁场方向为从左向右,故小磁针的N极水平向左,故B正确;
C、螺旋管内部磁场方向为从右向左,外部从左向右,故C正确;
D、螺旋管外部磁场方向为从左向右,故小磁针的N极应水平向右,故D错误。
故选:D。
运用右手螺旋定则判断出螺线管内外磁场的方向,小磁针静止时N极的指向表示磁场的方向。
解决本题的关键会根据右手螺旋定则判断螺线管周围的磁场方向,以及知道小磁针静止时N极的指向表示磁场的方向。
17.【答案】D
【解析】解:
AB、已知导体AB和BC由不同材料制成、长度相同,由图可知导体AB横截面积比BC的小,由于电阻的大小与材料、长度、横截面积有关,所以不能判断电阻的大小;故AB错误;
CD、因为两段导体串联,所以通过两导体的电流相等,即IAB=IBC;故C错误,D正确;
故选:D。
(1)根据串联电路的电流特点可知通过两段导体的电流关系;
(2)电阻的大小与材料、长度、横截面积有关,同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体,横截面积越大,电阻越小。
本题考查了影响电阻大小的因素和串联电路电流特点的灵活运用,关键是注意AB和BC只是长度相同,材料和横截面积都不同,不能比较导体的电阻大小。
18.【答案】D
【解析】解:
A、摩擦起电过程中,是电荷的转移,不是创造了电荷,故A错误;
B、毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,接触验电器的金属球时,验电器的金属箔先闭合,说明验电器带的是正电荷,发生了中和现象,后又张开,说明负电荷比较多,同种电荷相互排斥,故B错误;
C、验电器的工作原理是同种电荷相互排斥,故C错误;
D、橡胶棒带接触验电器的金属球时,验电器的金属箔先闭合,橡胶棒上的负电荷从橡胶棒转移到验电器上,故电流的方向是从验电器到橡胶棒,故D正确。
故选:D。
(1)(2)自然界只存在两种电荷,正电荷和负电荷,丝绸摩擦过的玻璃棒带正电;毛皮摩擦过的橡胶棒带负电;不同物质组成的物体,原子核夺得电子的本领不同,相互摩擦时,一个物体夺得电子,因多余电子带负电,另一个物体因缺少电子带正电;
(3)同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引;
(4)正电荷定向移动的方向为电流的方向。
(1)掌握自然界的两种电荷,以及电荷间的作用;
(2)掌握摩擦起电的实质是电子的转移。
19.【答案】C
【解析】定值电阻的阻值一定,通过的电流和其两端电压成正比,则倾斜直线代表定值电阻的U−I图像,而曲线则代表灯泡L的U−I图像;
A、当电流为0.4A时,灯L两端的电压为2V,则灯的阻值为R1=U1I1=2V0.4A=5Ω,
当电流为0.7A时,灯L两端的电压为5V,则灯的电阻为:R2=U2I2=5V0.7A≈7Ω,
当电流为0.8A时,灯L两端的电压为8V,则灯的电阻为:R3=U3I3=8V0.8A=10Ω,
由上述分析可知,灯泡L的电阻随电流的增大而增大,故A错误;
B、由图乙可知灯泡L与电阻R串联,根据串联电路的特点,可知电流相等,且灯泡两端电压和定值电阻两端电压之和等于6V,再结合图甲可知符合条件的电流I=0.4A,此时灯泡两端电压为2V,定值电阻两端电压为4V,所以灯泡L的实际阻值RL=ULI=2V0.4A=5Ω,故B错误;
C、灯泡L的实际功率PL=IUL=0.4A×2V=0.8W,故C正确;
D、定值电阻R的实际功率PR=IUR=0.4A×4V=1.6W,故D错误。
(1)在串联电路中:电流处处相等,电源两端电压等于各个用电器两端电压之和;
(2)欧姆定律I=U/R,可推导出R=U/I;
(3)电功率P=IU;
(4)结合图乙给出的信息可知直线是定值电阻,曲线是灯泡,根据串联电路的特点,在图乙中找出符合条件的电流值,以及灯泡和定值电阻所对应的电压值,最后根据欧姆定律和电功率的计算公式即可解决问题。
本题主要考查欧姆定律和电功率的计算公式的应用,分析过程中要注意结合串联电路的特点以及给出的图像。
20.【答案】A
【解析】解:
A、陶瓷、玻璃球、塑料都不易导电,是很好的绝缘体;故A正确;
B、水银、矿泉水属于导体,植物油是绝缘体;故B错误;
C、碳棒、硬币、大地都属于导体;故C错误;
D、铅笔芯、人体、陶瓷中,铅笔芯和人体易导电是导体,陶瓷属于绝缘体;故D错误;
故选:A。
容易导电的物体叫导体,不容易导电的物体叫绝缘体;常见的导体包括:人体、大地、各种金属、酸碱盐的溶液等。常见的绝缘体有陶瓷、玻璃、橡胶、油等;导体和绝缘体没有绝对的界限。
此题考查了导体与绝缘体的概念以及生活中常见的实例;生活中哪些物体为导体,哪些物体为绝缘体,属于识记的内容,比较简单。
21.【答案】C
【解析】解:电阻R1的阻值为10Ω,滑动变阻器滑片位于中点。用一阻值为20Ω的电阻替换R1,根据串联分压可知,电阻变大,R1分的电压变大,为了使电压表示数与替换R1前相等的方法有,可以减小电源电压,不移动滑片;或者电源电压不变,向右移动滑片P,故ABD错误,C正确。
故选:C。
由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流,根据串联分压分析解答。
本题主要考查电压的分配,关键是掌握串联电路的特点,常见题目。
22.【答案】B
【解析】解:由电路图可知,R1与R2串联,电流表测电路中的电流,
由图乙可知,当R2=0Ω时,1I=2A−1,则电路中的电流I1=0.5A,
此时只有R1接入电路,则由I=UR可得,电源的电压:
U=I1R1=0.5A×R1,-----------①
当R2=10Ω时,1I=6A−1,则电路中的电流I2=16A,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,电源的电压:
U=I2(R1+R2)=16A×(R1+10Ω),--------②
因电源的电压不变,
所以,0.5A×R1=16A×(R1+10Ω),
解得:R1=5Ω,
电源的电压U=I1R1=0.5A×5Ω=2.5V。
故选:B。
由电路图可知,R1与R2串联,电流表测电路中的电流,根据图乙可知R2的阻值为0Ω和10Ω时1I的值,据此得出对应电路中的电流,根据串联电路的特点和欧姆定律分别表示出电源的电压,利用的电压不变得出等式即可求出R1的阻值,进一步求出电源的电压。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用,正确的读出R2接入电路中的电阻和对应的电流值是关键。
23.【答案】磁场 相反
【解析】解:甲、乙两图,当电路闭合时,电路中有电流,小磁针发生偏转,受到磁场作用。电路断开时,电路中无电流,小磁针不发生偏转,所以甲、乙两图得到的结论:电流周围存在磁场;
甲、丙两图,电路中电流方向相反时,电流周围的磁场方向发生改变,小磁针的受力方向改变,所以小磁针偏转方向发生也相反。
故答案为:磁场;相反。
小磁针发生偏转一定受到磁场力的作用,小磁针偏转的方向不同,说明受到磁场作用力不同,说明磁场的方向不同。
奥斯特实验通常利用这三幅图考查电流周围存在磁场,电流的磁场方向跟电流方向有关。
24.【答案】1:2 2:1
【解析】解:若将电阻A和B串联在电路中,通过两个电阻的电流为0.2A,从图中可知两个电阻两端的电压分别为1V、2V,根据P=UI可知电阻A、B的电功率之比是:PAPB=UAIUBI=UAUB=1V2V=12;
将电阻A和B并联后接在电压为3V的电源两端时,
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,两电阻两端的电压均为3V,
由图象可知,此时通过两电阻的电流分别为IA=0.6A,IB=0.3A,
由P=UI可得,两个电阻A、B的电功率之比:PA′PB′=UIAUIB=IAIB=。
故答案为:1:2;2:1。
若将电阻A和B串联在电路中,通过两个电阻的电流为0.2A,从图中可知两个电阻两端的电压,根据P=UI可知电阻A、B的电功率之比;
将电阻A和B并联后接在电压为3V的电源两端时它们两端的电压相等,根据图象读出通过的电流,根据P=UI求出两个电阻A、B的电功率之比。
本题考查了串并联电路的特点、欧姆定律的应用和电功率的计算,从图象中获取有用的信息是关键。
25.【答案】右 正
【解析】解:
小磁针静止时,其S极靠近螺线管的右端,根据异名磁极相互吸引可知,通电螺线管的右端为N极。
根据螺线管的右端为N极以及图示的线圈绕向,利用安培定则可知,电流从螺线管的右端流入、左端流出,从而可以确定B端为电源的正极,A端为负极。
故答案为:右;正。
根据小磁针的N极,利用磁极间的作用规律可以确定螺线管的NS极;
根据螺线管的NS极以及线圈绕向,利用安培定则可以确定螺线管中的电流方向,进而可以确定电源的正负极。
在安培定则中,共涉及三个方向:电流方向、线圈绕向、磁场方向。告诉其中的两个可以确定第三个。
26.【答案】3000 1000
【解析】解:(1)由电能表的参数可知,工作电压为U=220V,允许工作的最大电流为I=30A,
电能表允许用电器工作的最大总功率:P大=UI=220V×30A=6600W,
已知她家现在已经接入用电器的总功率为3600W,
则最多还可以同时连接用电器的功率为6600W−3600W=3000W;
(2)3200imp/(kW⋅h)表示电路中每消耗1kW⋅h的电能,电能表的指示灯闪烁3200次,
则电能表指示灯闪烁160次时,饮水机消耗的电能:W=160imp3200imp/(kW⋅h)=0.05kW⋅h,
饮水机的实际功率:P=Wt=0.05kW⋅h360h=1kW=1000W。
因为饮水机正常工作,所以饮水机的实际功率等于额定功率,则饮水机的额定功率是1000W。
故答案为:3000;1000。
(1)由电能表的参数可知工作电压和允许工作的最大电流,根据P=UI求出电能表允许用电器工作的最大总功率,然后减去原来用电器的电功率,可得还能接入用电器的电功率;
(2)3200imp/(kW⋅h)表示电路中每消耗1kW⋅h的电能,电能表的指示灯闪烁3200次,据此可求出当电能表指示灯闪烁160次饮水机消耗的电能,又知道工作时间,根据公式P=Wt求出该用电器消耗的功率。
本题考查了电功率和电功的计算,明白电能表参数的含义是解题的关键。
27.【答案】转换法 煤油比热容小,相等的质量吸收相同的热量,温度上升明显 B A 质量
【解析】解:(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)电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关。探究电流产生热量多少跟电阻的关系,控制电流和通电时间不变,改变电阻的大小。由于串联电路中电流处处相等,通电时间相同,所以选择乙图中的B烧瓶与甲图中的烧瓶电阻串联;
(3)“比较水和煤油比热容的大小”,根据Q=cmΔt,可以采用质量相同的不同物质,用相同的加热器对它们进行加热;
对比甲、乙两图可知,应选择乙图中A烧瓶,由于电阻相同,由Q=I2Rt=U2Rt知,和甲图烧瓶串联或并联均可,它们的发热功率相同(相同时间内放出的热量相同),并且把其中一烧瓶的煤油换成和质量相同的水,水和煤油吸热的多少是通过加热时间来反映。
故答案为:
(1)转换法;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)B;(3)A;质量。
(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)电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关。探究电流产生热量多少跟电阻的关系,控制电流和通电时间不变,改变电阻的大小;
(3)“比较水和煤油比热容的大小”根据Q=cmΔt,可以采用质量相同,吸收热量相同的不同物质,根据温度变化量来判断比热容的大小。
本题考查了电流产生热量的因素和比热容大小的探究,用同一个实验装置可以探究电流产生热量多少跟影响因素之间的关系,也可以探究不同物质比热容不同,但是都是采用控制变量法和转换法来进行的。
28.【答案】没有将滑动变阻器的最大阻值连入电路中 正 保持定值电阻的电压不变 50Ω1A
【解析】解:(1)因电路连接正确,闭合开关,发现电流表有示数,电压表指针超过量程,定值电阻的电压较大,根据串联电路电压的特点,说明变阻器分得的电压小,可知滑动变阻器没有将最大阻值连入电路中;
(2)横各比较表中数据知,电压是原来的几倍,通过的电流就是原来的几倍,所以得出的结论是:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比;
(3)在本实验中,当换下较大的电阻时,根据分压原理,电表表示数将变大,因要保持定值电阻的电压不变,所以,实验中通过多次移动滑动变阻器滑片来达到这个目的;
(4)根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压U滑=4.5V−1.5V=3V,变阻器的电压是定值电阻电压的3V1.5V=2倍,根据分压原理,变阻器连入电路中的阻值为定值电阻的2倍,即滑动变阻器的最大阻值至少为2×15Ω=30Ω>20Ω;又因实验中电路中的最大电流为0.30A,所以应选用50Ω1A的滑动变阻器。
故答案为:(1)没有将滑动变阻器的最大阻值连入电路中;
(2)正;
(3)保持定值电阻的电压不变;
(4)50Ω1A。
(1)根据正确连接电路后,出现电压表指针超过量程的现象,根据串联电路电压的规律,从器材的调试上考虑;
(2)横向比较表中数据得出结论;
(3)探究电流与电阻的关系时,应控制不同电阻的电压不变;
(4)根据串联电路电压的规律和分压原理确定变阻器的最大阻值至少为多少,从而确定变阻器的规格;
本题探究电流与电压、电阻的关系,考查实验应注意的事项、控制变量的运用、器材的选择及根据实验数据归纳结论的能力,是中考的热点问题,要熟练掌握。
29.【答案】解:(1)①由图知,开关S接1时,两电阻串联;
②开关S接2时,电路为R1的简单电路,根据串联电阻的规律,串联电阻大于其中任一电阻,由P=UI=U2R可得①为餐盘的低温档,②餐盘的高温档,
其高温档电功率为880W,故R1=U2P高=(220V)2880W=55Ω,
由题意可得R2的阻值:
R2=3R1=3×55Ω=165Ω;
由串联电阻的规律,电路的总电阻:
R=R2+R1=165Ω+55Ω=220Ω,
餐盘处于低温档时,电路中电流是:
I=UR=220V220Ω=1A;
(2)1kg米饭温度升高40℃,吸收的热量是:
Q吸=cm△t=2.5×103J/(kg⋅℃)×1kg×40℃=105J;
(3)“3600imp/(kW⋅h)”表示每消耗1kW⋅h的电能,电能表的脉冲指示灯闪烁3600次,电能表上的脉冲指示灯闪烁了125次,消耗的电能:
W=1253600kW⋅h=1.25×105J;
这个恒温餐盘的效率是:
η=QW×100%=105J1.25×105J×100%=80%。
答:(1)餐盘处于低温档时,电路中电流是1A;
(2)1kg米饭温度升高40℃,吸收的热量是105J;
(3)这个恒温餐盘的效率是80%。
【解析】(1)①分析开关转换时电路的连接,由串联电阻的规律和P=UI=U2R确定不同档位的电路结构;已知高温档电功率,根据P=U2R求出R1;
由题意可得R2的阻值,根据串联电阻的规律得出电路的总电阻,由欧姆定律求出餐盘处于低温档时电路中电流;
(2)根据Q吸=cm△t求出1kg米饭温度升高40℃吸收的热量;
(3)由“3600imp/(kW⋅h)”的含义,求出电能表的脉冲指示灯闪烁了125次消耗的电能,然后利用η=QW×100%求出恒温餐盘的热效率。
本题考查串联电路的规律及电能、热量和效率公式的运用,要理解电能表参数的物理意义,学会从题目所给信息中找到有用的数据是关键。
30.【答案】解:(1)由P=UI可得,通过R2的电流:
I2=P2U2=0.8W4V=0.2A;
(2)由图乙可知,当灯泡正常发光时,UL=2.5V,IL=0.3A,
因串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以R1两端电压:
U1=U−UL=4V−2.5V=1.5V,
通过R1的电流:I1=IL=0.3A,
1min内电流在R1上做的功:
W=U1I1t=1.5V×0.3A×60s=27J;
(3)由P=U2R可得,R2的阻值:
R2=U22P2=(4V)20.8W=20Ω,
由I=UR可得,R2两端电压:
U2′=I2′R2=0.1A×20Ω=2V,
由UL′U2′=12可得,灯泡两端的电压:
UL′=12U2′=12×2V=1V,
由图乙可知,当UL′=1V时,IL′=0.2A,
则灯泡的实际功率:
PL′=UL′IL′=1V×0.2A=0.2W。
答:(1)通过R2的电流为0.3A;
(2)若小灯泡正常发光,则1min内电流在R1上做的功是27J;
(3)灯泡的实际功率是0.2W。
【解析】根据电路图可知,R1与灯泡串联后再与R2并联;
(1)根据并联电路电压规律和P=UI的应用求出通过R2的电流;
(2)根据图乙读出小灯泡正常发光时的额定电流,然后根据并联电路电压规律求出R1两端电压,再根据串联电路电流规律和W=UIt求出1min内电流在R1上做的功;
(3)先根据P=U2R的应用求出R2的阻值,然后根据欧姆定律的应用求出R2两端电压,再利用灯泡与R2两端的电压之比求出灯泡两端电压,并根据图乙读出此时通过灯泡的电流,最后根据P=UI求出灯泡的实际功率。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功公式、电功率公式的应用,利用好灯泡与R2两端的电压之比和从图象中获取有用的信息是关键,要注意灯泡的电阻是变化的。电压U/V
1.2
1.6
2.0
2.4
2.8
电流I/A
0.12
0.16
0.20
0.24
0.28
电阻R/Ω
5
10
15
电流I/A
0.30
0.15
0.10
2022-2023学年河北省保定十七中九年级(上)期末物理试卷(含详细答案解析): 这是一份2022-2023学年河北省保定十七中九年级(上)期末物理试卷(含详细答案解析),共17页。试卷主要包含了单选题,多选题,实验探究题等内容,欢迎下载使用。
2022-2023学年河北省张家口市宣化区九年级(上)期末物理试卷(含详细答案解析): 这是一份2022-2023学年河北省张家口市宣化区九年级(上)期末物理试卷(含详细答案解析),共24页。试卷主要包含了单选题,多选题,填空题,作图题,实验探究题,计算题等内容,欢迎下载使用。
2022-2023学年河北省邯郸市九年级(上)期末物理试卷(含详细答案解析): 这是一份2022-2023学年河北省邯郸市九年级(上)期末物理试卷(含详细答案解析),共23页。试卷主要包含了单选题,多选题,填空题,实验探究题,计算题等内容,欢迎下载使用。