2023-2024学年湖南省怀化市宏宇中学九年级(下)入学物理试卷(含解析)
展开这是一份2023-2024学年湖南省怀化市宏宇中学九年级(下)入学物理试卷(含解析),共19页。试卷主要包含了单选题,填空题,作图题,实验探究题,计算题等内容,欢迎下载使用。
一、单选题:本大题共12小题,共36分。
1.北京时间2022年11月29日晚,我国申报的“中国传统制茶技艺及其相关习俗”通过评审,列入联合国教科文组织人类非物质文化遗产代表作名录,世界遗产再添“中国元素”,国人振奋。如图所示,一杯绿茶端到客人面前,茶香四溢,下列说法正确的是( )
A. 热的茶水含有的热量多
B. 茶水冷却过程中,分子热运动越来越剧烈
C. 茶水太烫,喝茶时用嘴吹一吹,使茶水的内能减少温度降低
D. 烧水时水蒸气将壶盖顶起是机械能转化为内能
2.教室里有多盏电灯,每多开一盏灯,会导致教室里的电路中( )
A. 总电压变大B. 总电流变大C. 总电阻变大D. 以上都不正确
3.如图所示为课堂上同学做的“静电章鱼”实验。他先剪下一段塑料带,末端打结,再把塑料带另一端撕开,做成“章鱼”的造型;然后用毛皮反复摩擦“章鱼”,再用毛皮来回摩擦塑料管;接着将“章鱼”往上抛,将塑料管放在“章鱼”下方。“章鱼”就在空中游动起来了。关于这个实验,下列说法中正确的是( )
A. 摩擦时创造出新的电荷
B. “章鱼”上带有异种电荷
C. “章鱼”和塑料管上带有同种电荷
D. “章鱼”在空中游动是受到了塑料管的吸引
4.如图所示,把铜片、铁片插入菠萝中,制成一个水果电池,用电压表测量它的电压。则( )
A. 菠萝是用电器
B. 电压表能提供电压
C. 水果电池的电压为0.5V
D. 铜片是水果电池的正极
5.如图是我国古代发明的取火器模型图,把推杆迅速推入牛角套筒时,套筒内空气被压缩,推杆前端的艾绒被点燃。下列汽油机工作四冲程中原理与取火器原理相同的是( )
A. 吸气冲程B. 压缩冲程C. 做功冲程D. 排气冲程
6.静电现象在生产、生活中有许多应用,有时也会给人们的生产和生活带来困扰。加油站工人提油枪加油前,必须用手触摸如图所示的按钮,这个按钮通过导体与大地相连接。这是为了( )
A. 清除手上的灰尘B. 给身体带上静电C. 开启油枪准备加油D. 清除身体上的静电
7.数千年来,寻找和开发新材料造福社会是人类的核心追求之一。关于材料,下列说法正确的是( )
A. 导体都是靠正电荷的定向移动来导电的
B. 发光二极管在电路中正常工作,与电路中电流方向无关
C. 绝缘体不容易导电是因为没有电荷
D. 超导体研究成功后,若应用于输电方面能大大降低电能损耗
8.如图所示,两个相同的验电器A和B,其中A带正电,B不带电。用带有绝缘手柄的金属棒同时接触验电器A和B的金属球,发现验电器A的金属箔张角变小,验电器B的金属箔张角由闭合变为张开。下列说法正确的是( )
A. 正电荷从A转移到B,所以两个验电器都带正电荷
B. 负电荷从B转移到A,所以A验电器带负电荷,B验电器带正电荷
C. B验电器的金属箔张开是因为带上了正电荷
D. 验电器的原理是:同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引
9.如图所示的电路,电源电压保持不变,R为光敏电阻,其阻值随光照强度的增大而减小,R0为定值电阻。则当环境光照强度逐渐增强时( )
A. 电路中电流不变
B. 电路中电流变小
C. 电压表示数变大
D. 电压表示数变小
10.关于生活用电,下列说法正确的是( )
A. 甲图中漏电断路器的作用是电路中电流过大时自动切断电路
B. 乙图中保险丝是用电阻比较小、熔点低的铅锑合金制作的
C. 丙图中站在地面上的人一只手接触火线,另一只手因为没有接触零线,所以不会引起触电
D. 丁图中空气开关跳闸时,应先找出电流过大的原因并把问题解决,然后手动闭合空气开关
11.将L1“3V 2W”和L2“4V 2W”两灯连接在如图所示的电路中。闭合开关S、S1,下列说法正确的是(不考虑灯丝电阻的变化)( )
A. 两灯都会发光,且亮度一样B. L2会比较亮,L1两端的电压比较大
C. 通电时间相同,L1消耗的电能较多D. 若L1出现断路故障,则L2也不会发光
12.小明在实验中测得了甲、乙、丙三个导体在不同电压下的电流,并根据测得数据分别绘制了如图所示的图像,请结合图像中所给的信息,判断下列说法正确的是( )
A. 从图像特点判断乙为定值电阻,其阻值为5Ω
B. 乙导体的电阻大于丙导体的电阻
C. 将甲、乙两电阻串联连接在5V的电压下,闭合开关后电路中的电流为0.4A,则此时甲导体的电阻是乙导体电阻的4倍
D. 若将甲、乙、丙三个电阻并联在4V电压下,则总功率为5.2W
第II卷(非选择题)
二、填空题:本大题共4小题,共16分。
13.如图所示的电能表示数是2023.8kW⋅h,小明家40W的电风扇单独工作10h耗电______kW⋅h,电能表转了______转。
14.妈妈在厨房炖排骨汤,小雪还没进门就闻到了排骨汤的香味,这是一种______现象。妈妈把菜刀放在磨刀石上磨了几下,发现菜刀的温度升高了,这是用______的方法在改变物体的内能。
15.如图所示,电源电压保持不变,甲乙两处分别接入电流表或电压表。当闭合开关S后,为使两灯均能发光,则甲表是______表,乙表是______表。
16.为了节能环保,禁止野外焚烧秸秆,将秸秆回收再利用,既可产生沼气,又可产生肥料。100kg秸秆可产生沼气1m3,完全燃烧这部分沼气可产生热量为______J,如果这些热量40%被质量50kg,25℃的水吸收,可以使水温度升高到______℃。[气压为一个标准大气压,已知c水=4.2×103J/(kg⋅℃),沼气热值为4.2×107J/m3]
三、作图题:本大题共2小题,共2分。
17.如图是某油量表的部分电路,请你尝试用电压表做油量表,要求当油箱中的油用完时,油量表(电压表)的示数为零,请在图中完成电路的设计。
18.东东在做“探究通过导体的电流与电阻的关系”的实验中,采用了如图甲所示的电路图。
请按照电路图,用笔画线表示导线,将图乙中的实物图连接完整。
四、实验探究题:本大题共3小题,共24分。
19.小莉同学利用如图所示器材进行了以下实验。
(1)如图甲所示,在“比较不同物质吸热升温情况”的实验中,将沙子和水分别放入两个相同的烧杯内,用相同的酒精灯分别进行加热。
①应该取初温相同,______相等的沙子和水进行实验。
②该实验是通过______的方式来改变沙子和水的内能。
③在此实验中,用加热时间的长短来表示物质______。
④根据实验数据绘制的温度与时间的关系图像如图乙所示,分析图像可知:沙子和水,在升高相同温度时,水吸收的热量多,说明______的比热容大。
20.如图甲所示的“电阻测量盒”,内有电源(电源电压未知,但测量过程中电源电压保持不变)、阻值已知的定值电阻R0、开关和电流表,并引出两根导线到盒外。将盒外的两根导线分别与待测电阻Rx的两端相连,根据开关闭合、断开时电流表的示数,可以测量计算出Rx的阻值。请完成下列问题。
(1)图乙所示的盒内电路①②,其中______(填序号)能测量计算出Rx的阻值。
(2)对于(1)中能测量计算出Rx阻值的盒内电路,当开关闭合时电流表示数为I1、断开时电流表示数为I2,则I1 ______I2(选填“>”、“=”或“<”),用I1、I2和R0表示Rx,Rx= ______。
21.将几十个小彩灯串联后接在家庭电路中,五光十色的彩灯带装扮着节日的夜晚。当其中一只小彩灯的灯丝烧断后,彩灯带不会熄灭,其原因是小彩灯内有一根表面涂有绝缘物质的细金属丝与灯丝并联,如图甲所示。当灯丝正常发光时,细金属丝与导电支架不导通;当灯丝烧断时,绝缘物质被击穿,细金属丝与导电支架瞬间导通,使其它小彩灯仍能发光。为了研究小彩灯的这一结构,小阳找来几只额定电压为5V的小彩灯进行实验,连接的电路如图乙所示。
(1)正确连接电路,闭合开关,发现小彩灯不亮,电流表有示数,电压表无示数,则电路的故障可能是______。
A.小彩灯与灯座接触不良
B.小彩灯被短接
C.有导线断了
D.滑动变阻器被短接
(2)排除故障后,通过正确操作将测得的实验数据及观察到的现象记录在下表中。
①小彩灯两端的电压为3V时,电流表示数如图丙所示,为______A。
②小彩灯正常发光时的电阻为______Ω。
③小彩灯两端的电压增大时,小彩灯的灯丝电阻将______。
④当电压为7.5V时灯丝烧断,但细金属丝表面的绝缘物质并没有被击穿,其原因可能是______。
五、计算题:本大题共2小题,共16分。
22.如图所示为一款电吹风机的简化电路,图中M是电风扇的电动机。选择开关接在D、C两点时电路处于断路状态,选择开关接在C、B两点时吹风机吹冷风,选择开关接在B、A两点时吹风机吹热风。它的主要参数如表所示。
(1)把电吹风机接入220V电路中,使电吹风机吹冷风,求此时通过电风扇的电流。
(2)求电热丝正常工作时的电阻。
(3)把电吹风机接入220V电路中,使吹风机吹热风时,工作10分钟消耗的电能。
23.在创客比赛中,亮亮设计了一个暖箱温度显示器,如图甲所示,其原理是利用电压表的示数表示暖箱内的温度,已知电源电压恒定为4V,R0阻值为150Ω,R1是热敏电阻,其阻值与温度的关系如图乙所示,则:
(1)当电压表的示数为3V时,求通过R0的电流I。
(2)当暖箱内温度为20℃时,此时热敏电阻R1的阻值是多少?若此时电路中电流为10mA,求电压表的示数。
(3)若电压表的量程为0~3V,求暖箱内可以测量的最高温度。
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解:A、热量是过程量,不能说含有热量的多少,只能说吸收和放出热量,故A错误;
B、茶水在冷却过程中,放出热量,温度降低,内能减少,分子热运动越来越平缓,故B错误;
C、茶水太烫,喝茶时用嘴吹一吹,加快了水的蒸发,蒸发带走热量,所以减少了茶水的内能,使茶水的温度降低,故C正确;
D、水壶里的水烧开时,水蒸气把壶盖顶起,水蒸气对壶盖做功,水蒸气的内能转化为壶盖的机械能,故D错误。
故选:C。
(1)热量是一个过程量,不是一个状态量,热量描述了物体发生热传递时,传递能量的多少,不能说物体含有多少热量;
(2)温度越高,分子运动越剧烈;
(3)蒸发是汽化的方式之一,蒸发吸热;
(4)气体膨胀对外做功,将内能转化为机械能。
本题考查了对热量概念的认识,对分子动理论的理解,对物体内能改变的掌握,有一定综合性,但难度不大。
2.【答案】B
【解析】解:教室内各灯的连接方式为并联,因此多开一盏灯,将多一条支路,根据并联电路特点可知,总电流增大,总电压不变,总电阻减小。
故选:B。
并联电路中,干路电流等于各支路电流之和;并联电路两端电压相等;总电阻的倒数等于各支路电阻倒数之和。
本题考查并联电路电压、电流及电阻的特点,比较简单。
3.【答案】D
【解析】解:A.摩擦起电的实质是电荷的转移,不是创造了电荷,故A错误;
BC.用毛皮反复摩擦“章鱼”,“章鱼”和塑料管带上了异种电荷,故 BC错误;
D.“章鱼”和塑料管带有异种电荷,相互吸引,故D正确。
故选:D。
(1)当两个不同物体互相摩擦的时候,束缚电子本领弱的就会失去电子,失去电子的物体因缺少电子带正电;束缚电子能力强的就会得到电子,得到电子的物体因有多余的电子而带等量的负电.
(2)电荷间相互作用:同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引。
本题考查了电荷间的相互作用和摩擦起电的实质,属于基础题。
4.【答案】D
【解析】解:
A、菠萝能提供电压,是电源,故A错误;
B、电压表可以测量电压的大小,电源提供电压,故B错误;
C、由图知电压表的量程为0−3V,分度值为0.1V,水果电池的电压为0.6V,故C错误;
D、电压表指针正向偏转,说明电流从电压表的正接线柱流入、负接线柱流出,即电压表的正接线柱与电源的正极相连接,由图知铜片与电压表的正接线柱连接,因此铜电极为正极,故D正确。
故选:D。
(1)根据电路的组成分析;
(2)电源是提供电压的装置;
(3)先确定电压表的量程和分度值,再根据指针位置读数
(4)根据电压表的指针偏转情况及正确使用方法(电流从电压表的正接线柱流入、负接线柱流出),确定电源的正负极。
本题利用了电压表的使用方法来判断电源的正负极、电池的电压以及电源的作用,知识点较多,难度不大。
5.【答案】B
【解析】解:把推杆迅速推入牛角套筒时,套筒内空气被压缩,推杆前端的艾绒立刻燃烧起来,此过程中压缩套筒内空气做功,使套筒内气体的内能增加,达到艾绒的着火点。在该实验中,活塞的机械能转化为筒内空气的内能,与汽油机的压缩冲程的能量转化相同;
故选:B。
当对物体做功,物体的内能将增大,温度升高;内燃机有四个冲程,在压缩冲程中,活塞压缩空气做功,将机械能转化为内能。
本题考查机械能和内能的相互转化以及内燃机的工作过程,难度不大。
6.【答案】D
【解析】解:加油站工人提油枪加油前,必须用手触摸如图所示的按钮,这个按钮通过导体与大地相连接是为了消除身体上的静电。
故选:D。
摩擦起电的实质是电荷间的相互转移。
本题考查了静电现象,属于基础题。
7.【答案】D
【解析】解:A.导体容易导电,是因为导体内有能够自由移动的电荷,不只是正电荷,故A错误;
B.当将发光二极管接入电路中正常工作时,电路中电流的方向是由正极→发光二极管→负极,故B错误;
C.绝缘体不容易导电,是因为绝缘体内几乎没有能够自由移动的电荷,故C错误;
D.超导体的电阻为零,也就避免了内能的损耗,适合制作远距离输电导线,即超导体研究成功后应用于输电方面能大大降低电能损耗,故D正确。
故选:D。
(1)导体容易导电,是因为导体内有能够自由移动的电荷;
(2)二极管是由半导体做成的器件,它具有单向导电性;
(3)绝缘体不容易导电,是因为绝缘体内几乎没有能够自由移动的电荷;
(4)超导体的电阻为零,作远距离输电导线可以大大减小能量的损耗。
本题考查了导体、半导体、绝缘体和超导体的特点及应用,要注意从本质上进行区分。
8.【答案】C
【解析】解:
D、验电器的工作原理是同种电荷互相排斥,故D错误;
C、验电器A带正电连接不带电的验电器B,验电器B的两金属箔片能够张开,是因为两箔片带上了正电荷,同种电荷相互排斥而张开,故C正确;
AB、金属杆和金属球接触的一瞬间,验电器的电子转移到A验电器中的金属箔带上了正电荷,负电荷自B流向A;因为负电荷定向移动的方向与电流方向相反,所以金属杆和金属球接触的一瞬间,金属杆中电流方向是自A流向B,故AB错误。
故选:C。
(1)验电器原理是:同种电荷互相排斥。
(2)电荷间的作用规律是:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
(3)电荷的定向移动形成电流。正电荷移动的方向是电流的方向,负电荷的定向移动方向与电流方向相反。
知道生活中常见导体和绝缘体、理解电荷间的作用规律、明确电荷的转移情况以及电流方向的规定,可解答此题。
9.【答案】C
【解析】解:由电路图可知,光敏电阻R与定值电阻R0串联,电压表V测R0两端的电压,电流表A测电路中的电流。
因光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小,所以,逐渐增强光敏电阻的光照强度时,R的阻值变小,电路中的总电阻变小,由I=UR可知,电路中的电流变大,故AB错误;
由U=IR可知,R0两端的电压变大,即电压表V的示数变大,故C正确,D错误。
故选:C。
由电路图可知,光敏电阻R与定值电阻R0串联,电压表V测R0两端的电压,电流表A测电路中的电流。
根据光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小可知逐渐增强光敏电阻的光照强度时R的阻值变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和R0两端的电压变化。
本题考查了电路的动态分析,灵活应用欧姆定律和“光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小”是关键。
10.【答案】D
【解析】解:A、漏电保护器是在家庭电路中火线和零线中的电流不同时自动切断电路,故A错误;
B、保险丝是用电阻比较大、熔点比较低的铅锑合金制作的,故B错误;
C、站在地面上的人的一只手接触火线,脚站在地面上,大地是导体,会造成单线触电,故C错误;
D、当电路中的空气开关跳闸时,在找出电流过大的原因并把问题解决之后,必须手动闭合空气开关,故D正确。
故选:D。
(1)漏电保护器是当火线和零线中的电流大小不一致时,自动切断电路。
(2)保险丝是用电阻比较大、熔点比较低的铅锑合金制作的。
(3)低压触电分为单线触电和双线触电。
(4)空气开关跳闸时,在找出电流过大的原因并把问题解决之后,必须手动闭合空气开关。
本题考查的是家庭电路的组成和安全用电,属于基础性题目。
11.【答案】C
【解析】解:由实物电路可知,闭合开关S、S1后,灯泡L1、L2并联;
不考虑灯丝电阻的变化,根据两灯的铭牌数据可知,两灯的额定功率相同,L1的额定电压小于L2的额定电压,根据R=U2P可知L1的电阻较小,即R1
D.若L1出现断路故障,根据并联电路中各支路互不影响可知,L2还会发光,故D错误。
故选:C。
分析实物电路可知,闭合两个开关后,灯泡L1、L2并联;
根据两灯的铭牌数据,利用公式P=U2R比较两灯的电阻大小关系,根据并联电路的电压特点可知两灯的电压关系,利用欧姆定律分析两灯的电流关系,根据P=UI可知两灯实际功率的关系,灯泡的亮度是由灯泡的实际功率决定,据此可知两灯的亮度关系;根据W=Pt判断通电时间相同时两灯消耗电能的多少;并联电路中各支路互不影响。
本题考查了并联电路的特点、电功率和电功公式的应用,属于中档题。
12.【答案】D
【解析】解:A、由图象可知,图象乙是一条过原点的斜直线,其阻值不变,且当U乙=4V时通过的电流I乙=0.4A,由I=UR可得,乙导体的电阻R乙=U乙I乙=4V0.4A=10Ω,故A错误;
B、由图象可知,乙、丙两导体两端的电压相等时,通过乙的电流较大,由R=UI可知,乙导体的电阻较小,即乙导体的电阻小于丙导体的电阻,故B错误;
C、将甲、乙两电阻串联连接在5V的电压下,闭合开关后电路中的电流为0.4A,由图象可知,乙两端的电压U乙=4V,因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,甲两端的电压:U甲′=U−U乙=5V−4V=1V,
此时甲导体的电阻:R甲=U甲′I′=1V0.4A=2.5Ω,乙导体的电阻:R乙=U乙I′=4V0.4A=10Ω,10Ω2.5Ω=4,因此乙导体电阻是甲导体电阻的4倍,故C错误;
D、若将甲、乙、丙三个电阻并联在4V电压下,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,U甲=U乙=U丙=4V,
由图象可知,通过三导体的电流分别为I甲=0.7A,I乙=0.4A,I丙=0.2A,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路的电流I=I甲+I乙+I丙=0.7A+0.4A+0.2A=1.3A,
电路的总功率为P=UI=4V×1.3A=5.2W,故D正确。
故选:D。
(1)由图象可知,图象乙是一条过原点的斜直线,其阻值不变,读出任意一组数据,根据欧姆定律求出乙导体的电阻;
(2)由图象可知,乙、丙两导体两端的电压相等时通过的电流关系,根据欧姆定律得出两电阻的阻值关系;
(3)将甲、乙两电阻串联连接在5V的电压下,闭合开关后电路中的电流为0.4A,根据图象可知乙两端的电压,根据串联电路的电压特点求出甲两端的电压,再根据欧姆定律求出此时甲导体的电阻和乙导体的电阻,据此判断;
(4)若将甲、乙、丙三个电阻并联在4V电压下,它们两端的电压相等,根据图象读出通过三导体的电流,利用并联电路的电流特点求出干路电流,根据P=UI求出总功率。
本题考查了串并联电路的特点、电功率公式的应用和欧姆定律的应用,从图象中获取有用的信息是关键。
13.【答案】0.4 1000
【解析】解:电风扇单独工作10h消耗的电能:
W=Pt=40×10−3kW×10h=0.4kW⋅h,
2500r/(kW⋅h)表示电路中用电器每消耗1kW⋅h的电能,电能表的转盘转动2500r,
这段时间内电能表转盘的转数:
n=2500r/(kW⋅h)×0.4kW⋅h=1000r。
故答案为:0.4;1000。
知道电风扇的电功率和工作时间,利用W=Pt计算消耗的电能;2500r/(kW⋅h)表示电路中用电器每消耗1kW⋅h的电能,电能表的转盘转动2500r,据此求这段时间内电能表转盘的转数。
本题考查消耗电能和电能表转盘转数的计算,明确电能表相关参数的含义是关键。
14.【答案】扩散 做功
【解析】解:妈妈在厨房炖排骨汤,温度很高,油分子的无规则运动加剧,扩散到了空气中,所以小雪还没进门就闻见排骨汤的香味,这是油分子做无规则运动的结果,属于扩散现象。
妈妈把菜刀放在磨刀石上磨了几下,对菜刀做了功,菜刀内能增加,温度升高了。
故答案为:扩散,做功。
一切物质的分子都在不停地做无规则运动,且温度越高,分子运动越剧烈。
做功可以改变物体的内能。
扩散现象表明分子不停的做无规则的运动,能用扩散现象解释生活中的问题。
做功和热传递都可以改变物体的内能,要在实际问题中区分开来。
15.【答案】电流 电压
【解析】解:当S闭合后,为使两灯均能发光且并联连接,则电流从电源正极开始分支,一路经过左边灯泡,另一路经过甲、右边灯泡,然后两路汇合共同经过开关回到电源负极,由于甲与右边灯泡串联,乙与两灯泡并联,所以甲处为电流表,乙处为电压表。
故答案为:电流;电压。
电压表与被测用电器并联,在电路中相当于开路;电流表与被测用电器串联,在电路中相当于导线;根据电压表和电流表的正确使用方法以及在电路中的作用进行分析。
解决本类题的关键是牢记电压表和电流表的正确使用方法,并且能够识别串并联电路。
16.【答案】4.2×107 100
【解析】解:1m3的沼气完全燃烧产生的热量为Q放=Vq=1m3×4.2×107J/m3=4.2×107J。
水吸收的热量为Q吸=40%×Q放=40%×4.2×107J=1.68×107J,吸收热量后,水的温度t=Q吸mc水+t0=1.68×107J50kg×4.2×103J/(kg⋅℃)+25℃=105℃,由于此时大气压为一个标准大气压,水的沸点为100℃,即水的温度最大为100℃,由于105℃>100℃,所以水温度升高到100℃。
故答案为:4.2×107;100。
根据Q放=Vq得出1m3的沼气完全燃烧产生的热量。
根据Q吸=40%×Q放得出水吸收的热量;根据t=Q吸mc水+t0得出吸收热量后,水的温度,结合此时大气压为一个标准大气压,水的沸点为100℃,确定水的温度。
本题考查热值、比热容和效率的有关计算,是一道较为简单的计算题。
17.【答案】解:由题意可知,当油箱中的油用完时,浮标位于最低点,在杠杆的作用下滑片位于最上端,
因滑动变阻器接入电路中的电阻最大和最小时,电路中的电流不为零,且电源的电压不变,
所以,电压表并联R0两端和电源两端时示数均不为零,
由油量表(电压表)的示数为零可知,电压表应并联在变阻器两端,如下图所示:
【解析】用电压表代替电流表做油量表,当油箱中的油用完时,滑片移到变阻器的最上端,滑动变阻器连入电路的电阻应该为零,此时电压表与滑动变阻器R并联,油量表(电压表)的示数才可能为零。
本题考查了电路图的设计,根据题意得出电压表的位置和滑动变阻器的连接是关键。
18.【答案】解:由图乙可知,电源是由两节干电池串联组成的,其电压为3V,则电压表选0~3V的量程,且与电阻R并联,
由图甲可知,滑片右移时接入电路中的电阻变小,则滑动变阻器的右下方接线柱必须接入电路中,
所以,连接实物电路图时,从电流表的负接线柱开始依次串联电阻R、滑动变阻器的右下方接线柱,然后把电压表并联在R两端,如下图所示:
【解析】根据电源的电压确定电压表的量程且与电阻R并联,根据甲电路图中滑片移动时接入电路中电阻的变化确定需要接入电路中滑动变阻器的下方接线柱,然后按先串后并的原则连接实物电路图。
本题考查了实物电路图的连接,会根据电源的电压确定电压表的量程和根据滑片移动时接入电路中电阻的变化判断变阻器下方接线柱的连接是关键。
19.【答案】质量 热传递 吸收热量的多少 水
【解析】解:①由控制变量法,在两烧杯中分别装入初温相同且质量相等的沙子和水;
②实验中沙子和水吸收热量,是通过热传递的方式增加内能的;
③根据转换法可知,实验中用加热时间的长短来表示物质吸收热量的多少;
④由图可知,质量相同的沙子和水,在升高相同温度时,水的加热时间长,水吸收的热量多,说明水的吸热能力强,水的比热容大。
故答案为:①质量;②热传递;③吸收热量的多少;④水。
①根据控制变量法分析;
②做功和热传递可以改变物体的内能;
③使用相同的酒精灯(或加热器)通过加热时间的长短来比较吸热多少,这种方法叫转换法;
④使相同质量的不同物质升高相同的温度,比较吸收的热量(即比较加热时间),吸收热量多的吸热能力强。
本题比较不同物质的吸热能力实验,考查控制变量法、转换法的应用和比较吸热能力的方法。
20.【答案】① > (I1−I2)R0I2
【解析】解:(1)根据乙图①电路可知,开关断开时,电路为Rx的简单电路,电流表测量电路中的电流;开关闭合时,电路为并联电路,电流表测量干路中的电流;根据并联电路的电流特点可求通过R0的电流,根据U=IR可以求出Rx两端的电压,然后根据R=UI可以求出Rx的阻值;根据乙图②电路可知,开关闭合时,电流表和Rx被短路,电路为R0的简单电路;开关断开时,两个电阻串联,电流表测量电路中的电流,由于无法测量出电源电压,所以无法求出Rx的阻值,故只有①能测量计算出Rx的阻值;
(2)根据乙图①电路可知,由并联电路的特点可知,开关断开时通过Rx的电流为I2,开关闭合时,电流表测量干路中的电流为I1,根据并联电路的电流特点可知,干路电流I1大于支路电流I2;
由并联电路的电流特点可知,通过R0的电流:I0=I1−I2,
由并联电路的电压特点和欧姆定律可知,Rx两端的电压:Ux=U0=I0R0=(I1−I2)R0,
由欧姆定律可知,Rx的阻值:Rx=UxIx=(I1−I2)R0I2。
故答案为:(1)①;(2)>;(I1−I2)R0I2。
(1)根据乙图①②电路开关的闭合情况分析电路的连接方式,根据电路的特点、欧姆定律分析能否测量出电阻的大小;
(2)根据并联电路的电流特点可知开关闭合时电流表示数I1与断开时电流表示数I2的大小关系;根据并联电路的电流特点求出开关闭合时通过R0的电流,根据并联电路的电压特点和欧姆定律表示出Rx两端的电压,根据欧姆定律求出Rx的阻值。
本题测量待测电阻的阻值,考查实验电路的设计及欧姆定律的应用。
21.【答案】B 0.16 25 增大 没有达到一定的电压
【解析】解:(1)闭合开关后,电压表无示数,说明可能是电路断路或灯泡短路,电流表有示数,说明电路是通路,而灯泡不发光,则该故障的原因可能是小灯泡发生了短路,故B正确;
(2)①由图丙的电流表知,电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.16A;
②根据表格数据知小灯泡的额定电流为0.20A,小彩灯正常发光时的电阻为:
R=UI=5V0.20A=25Ω;
③由表格数据知,灯泡的电压增大,电流也增大,小灯泡变亮,灯丝的温度升高,由欧姆定律可知灯泡的电阻增大,这说明小彩灯的电阻随着其两端电压的增大而增大;
④只有达到一定的电压时,金属丝上的绝缘材料才会被击穿,当电压为7.5V时灯丝烧断,但细金属丝表面的绝缘物质并没有被击穿,其原因可能是没有达到一定的电压。
故答案为:(1)B;(2)①0.16; ②25; ③增大;④没有达到一定的电压。
(1)电路故障分两类:短路和断路。电路短路时,短路部分无电压,电流大;电路断路时,断路部分无电流,电压大;
(2)①根据图中电流表的量程和分度值度读出电流表的示数;
②根据表格中灯泡为额定电压时电流,根据R=UI算出小彩灯正常发光时的电阻;
③灯丝的电阻随温度的升高而增大;
④只有达到一定电压时细金属丝表面的绝缘物质才能被击穿。
本题考查了小灯泡电阻的测量,考查了故障分析、电阻的计算以及分析数据的能力,是一道综合题,难道不是很大。
22.【答案】解:(1)由题意知,冷风功率P冷=110W,
由公式P=UI可知此时电路中的电流为:
I冷=P冷U=110W220V=0.5A;
(2)根据电路图知,开关接在A、B位置时,电动机和电热丝并联,吹风机吹热风;
开关接在B、C位置时,只电动机工作,吹风机吹冷风;
吹风机吹热风时,电热丝消耗的功率为:
P电热丝=P热−P冷=990W−110W=880W,
由P=U2R可得电热丝正常工作时的电阻为:
R=U2P电热丝=(220V)2880W=55Ω;
(3)当使吹风机吹热风时,P额=990W,
由P=Wt可得,工作10min消耗的电能:W=P额t=990W×10×60s=5.94×105J。
答:(1)此时通过电风扇的电流为0.5A;
(2)电热丝正常工作时的电阻为55Ω;
(3)工作10分钟消耗的电能为5.94×105J。
【解析】(1)根据P=UI计算电吹风机吹冷风时电路中的电流;
(2)当选择开关与A、B接触时,电动机与电热丝并联,电吹风处于热风挡,热风挡的功率等于电动机与电热丝的功率之和,据此求出电热丝消耗的功率,最后根据P=U2R计算电热丝的阻值;
(3)由P=Wt可求得消耗的电能。
本题考查了电功率公式的灵活运用,所以要熟练掌握各基本公式及变形、推导公式,难度不大。
23.【答案】解:由电路图可知,热敏电阻R1与定值电阻R0串联,电压表测R0两端的电压。
(1)当电压表的示数为3V时,通过R0的电流为:
I=U0R0=3V150Ω=0.02A;
(2)由图乙知当暖箱内温度为20℃时热敏电阻R1的阻值为250Ω,若此时电路中电流为10mA,由欧姆定律得R0两端的电压为:
U0′=I′R0=10×10−3A×150Ω=1.5V,即电压表的示数为1.5V;
(3)由图象可知,当温度升高时,热敏电阻R1的阻值减小,电路的总电阻减小,
由I=UR可知,电路中的电流变大,电压表的示数变大,
所以当电压表的示数为3V时,暖箱内的温度最高,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,此时电路中的电流:I′=0.02A,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,热敏电阻R1两端的电压:
U1=U−U0大=4V−3V=1V,
此时热敏电阻的阻值:
R1′=U1I′=1V0.02A=50Ω,
由图象可知,暖箱内的最高温度是100℃。
答:(1)当电压表的示数为3V时,通过R0的电流I为0.02A。
(2)当暖箱内温度为20℃时,此时热敏电阻R1的阻值是150Ω,若此时电路中电流为10mA,电压表的示数为1.5V。
(3)若电压表的量程为0~3V,暖箱内可以测量的最高温度是100℃。
【解析】由电路图可知,R1与R0串联,电压表测R0两端的电压。
(1)当电压表的示数为3V时,根据欧姆定律算出通过R0的电流I;
(2)由图乙知当暖箱内温度为20℃时热敏电阻R1的阻值,若此时电路中电流为10mA,由欧姆定律算出电压表的示数;
(3)由图象可知,当温度升高时,热敏电阻的阻值减小,电路的总电阻减小,根据欧姆定律可知电路中的电流变大,电压表的示数变大,当电压表的示数最大时暖箱内的温度最高,由(1)知电路中的电流,利用电阻的串联求出R1两端的电压,再根据欧姆定律求出R1的阻值,从图象中读出对应的温度。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用,从图象中获取有用的信息是关键。U/V
0.5
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
6.0
I/A
0.06
0.10
0.12
0.18
0.20
0.22
亮度
不亮
微红
亮度逐渐增大
额定电压
220V
额定功率
冷风时:110W
热风时:990W
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