解析:山东省青岛市南区海信学校2023-2024学年九年级上学期期中质量检测物理试题(解析版)
展开这是一份解析:山东省青岛市南区海信学校2023-2024学年九年级上学期期中质量检测物理试题(解析版),共25页。试卷主要包含了单项选择题,多项选择题,填空与作图题,实验探究题,计算题等内容,欢迎下载使用。
(考试时间:90分钟 满分:100分)
一、单项选择题(满分20分,共10题,每题2分。每题给出的四个选项中,只有一个逸项符合题目要求)
1. 下列几种估值中符合实际情况的是( )
A. 一节新干电池电压2V
B. 对人体的安全电压为36V
C. 家用电冰箱正常工作时电流约1A
D. 普通教室一盏日光灯正常工作电流是2A
【答案】C
【解析】
【详解】A.一节新干电池电压1.5V,故A不符合题意;
B.对人体的安全电压为不高于36V,故B不符合题意;
C.家用电冰箱正常工作时的功率约为250W,家庭电路电压为220V,根据P=UI可得家用电冰箱正常工作时的电流
故C符合题意;
D.教室一盏日光灯正常工作时的电功率为40W,则教室一盏日光灯正常工作时电流约
故D不符合题意。
故选C。
2. 如图所示的四个实验现象中,能够说明分子在不停地运动的是
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A.抽出玻璃后,二氧化氮和空气之间发生扩散现象,说明分子不停地做无规则运动,A符合题意;
B.玻璃和水接触时,玻璃分子和水分子之间距离比较近,分子间表现为引力,所以要用力才能将玻璃拉开,B不符合题意;
C.用力压缩空气,对空气做功,空气温度升高,达到棉花的燃点后棉花燃烧起来,C不符合题意;
D.两铅块紧密接触后,因分子间的引力而吸在一起,只有用力才能分开,D不符合题意,
故选A.
3. 东汉的王充在《论衡·乱龙篇》中的记载“顿牟掇芥”(dùnmóuduōgài)(顿牟:玳瑁一种海龟;掇:吸引;芥:一种很轻的植物)可译成:带静电的甲壳吸引轻小的芥草。对该现象分析正确的( )
A. 分子之间只存在相互作用的引力
B. 自然界存在正、负两种电荷
C. 摩擦后的琥珀与芥草、干草等微小屑末带上了同种电荷
D. 带电体能吸引轻小物体
【答案】D
【解析】
【详解】A.甲壳能吸引芥菜子、干草等的微小屑末,属于物体之间的相互作用,不是分子之间的作用力,故A错误;
B.自然界是存在两种电荷,但仅凭此现象不能充分说明,故B错误;
C.同种电荷相互排斥,而甲壳、琥珀能吸引芥菜子、干草等的微小屑末,说明不是同种电荷,故C错误;
D.摩擦后的甲壳带上了电荷,能吸引芥草、干草等微小屑末,说明带电体能吸引轻小物体,故D正确。
故选D。
4. 如图所示为生活中常用的热水瓶,注入一定量的热水后,立即盖上软木塞,软木塞常常会跳起来。以下说法正确的是( )
A. 这过程相当于热机的压缩冲程B. 软木塞跳起后瓶内气体内能增大
C. 这过程相当于热机的做功冲程D. 软木塞跳起后瓶内气体温度不变
【答案】C
【解析】
【详解】AC.瓶塞跳起来,机械能增大,这是由于暖瓶内气体膨胀做功造成的,水蒸气的内能转化成瓶塞的机械能;汽油机在做功冲程中,气缸内高温气体膨胀推动活塞做功,内能转化为机械能,所以该过程相当于做功冲程,故C正确,A错误;
BD.软木塞跳起后,由于暖瓶内气体对外做功,所以气体内能减小,温度降低,故BD错误。
故选C。
5. 关于电流表和电压表的使用方法,下列说法正确的是( )
A. 连接时应使标有“-”号的接线柱靠近电源的正极
B. 一般先用较大量程进行快速试触
C. 必须将电压表和被测的用电器并联。若将用电器和电压表串联,则电压表将会没有示数
D. 实验室中常见的电流表和电压表分度值相同
【答案】B
【解析】
【详解】A.电流表和电压表在使用时,电流必须从正接线柱流入,从负接线柱流出,所以应使标有“-”号的接线柱靠近电源的负极,故A错误;
B.为了保护电表,一般先用较大量程进行快速试触,如果指针偏转较小,再改用小量程进行测量,故B正确;
C.电压表是一个高电阻的器件(也可以看成断路),串联电压表有示数,用电器相对电压表电阻小电压可以忽略,所以显示的是电源电压,故C错误;
D.常用的直流电流表有两种量程,分别是0~0.6A和0~3A。0~0.6A的量程中,每小格表示的电流值为0.02A,0~3A的量程中,每小格表示的电流值为0.1A, 常用的直流电压表有两种量程,分别是0~3V和0~15V。0~3V的量程中,每小格表示的电压值为0.1V,0~15V的量程中,每小格表示的电压值为0.5V,故D错误。
故选B。
6. 关于电现象,下列说法正确的是( )
A. 一节新电池没有使用时,没有电流通过它,此时它两端没有电压
B. 教室里的灯可以同时亮,同时灭。说明一定是串联的
C. 油、塑料、石墨常温下都是绝缘体。不容易导电
D. 滑动变阻器是靠改变连入电路中电阻丝的长度来改变电阻的
【答案】D
【解析】
【详解】A.电源是能够提供电压的装置,有无电流通过它,都能够提供电压,故A错误;
B.串联电路中的开关、并联电路中干路上的开关都是可以控制电路中所有的用电器的,因此教室里的灯可以同时亮,同时灭。不能说明一定是串联的。故B错误;
C.根据导电能力分导体和绝缘体、半导体,常温下石墨容易导电,是导体,油、塑料常温下都是绝缘体。故C错误;
D.在其他条件相同时,导体的长度越长,其电阻越大,滑动变阻器就是通过改变连入电路中电阻线的长度来改变电阻的,故D正确。
故选D。
7. 在卧室的中央安装一盏吊灯,要求在卧室门口及床头各安装一个开关,使这两个开关都舶独立的控制这盏灯,最佳的电路图是( )(图中均用电池符号表示照明电路电源)
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.S1和S2均为单刀双掷开关,由图知,S1与1连接时,灯泡不发光,S1与2连接时电路为通路,灯泡发光, S2与1'连接时灯泡发光,S2与2'连接时灯泡不发光,任意一个开关都可以开灯、关灯, 较四个选项的线路图可知,A用的导线不是最少的,故A不符合题意;
B.S1和S2均为单刀双掷开关,由图知,S1与1连接时,灯泡不发光,S1与2连接时灯泡发光; S2与1'连接时灯泡发光,S2与2'连接时灯泡不发光;任意一个开关都可以开灯、关灯,比较四个选项的线路图可知,B用的导线不是最少的,故B不符合题意;
C.S1和S2均为单刀双掷开关,由图知,S1与1连接时,灯泡发光,S1与2连接时灯泡不发光,S2与1'连接时灯泡不发光,S2与2'连接时灯泡发光;任意一个开关都可以开灯、关灯,比较四个选项的线路图可知,C用的导线最少,故C符合题意;
D.S1和S2均为单刀双掷开关,由图知,S1与1连接时,灯泡发光,S1与2连接时灯泡仍然发光,此时不能让灯泡熄灭; S2与1'连接时灯泡发光,S2与2'连接时灯泡仍然发光,此时不能让灯泡熄灭,所以任意一个开关不可以单独开灯、关灯,比较四个选项的线路图可知,D用的导线不是最少的,故D不符合题意。
故选C。
8. 如图所示,某同学将一张细条状铝箔纸(铝箔是一种金属)的两端分别压在干电池的正负极,发现铝箔纸发热并燃烧,关于该实验的分析错误的是( )
A. 干电池内储存的是化学能
B. 铝箔纸发热过程是电能转化为内能的过程
C. 该实验能说明短路带来的危害
D. 该实验用普通纸替代铝箔纸也能燃烧
【答案】D
【解析】
【详解】A.干电池放电时,内部发生化学反应,所以干电池内储存的是化学能,故A正确,不符合题意;
B.实验中铝箔纸发热是消耗了电能同时释放出热量,所以是将电能转化成内能,故B正确,不符合题意;
C.铝箔纸是导体,用它把电源正负极连接,发生短路,由于电流热效应而发热并燃烧,能说明短路带来的危害,故C正确,不符合题意;
D.普通纸不容易导电,是绝缘体,不能代替铝箔纸,故D错误,符合题意。
故选D。
9. 某兴趣小组为了研究电子温控装置,将热敏电阻、定值电阻以及电压表和电流表连入如图所示电路,热敏电阻的阻值随温度的升高而减小,闭合开关,当温度升高时,电压表和电流表的示数变化情况是( )
A. 电流表和电压表示数均变大B. 电流表和电压表示数比值变小
C. 电流表示数变小,电压表示数变大D. 电流表示数变大,电压表示数变小
【答案】D
【解析】
【详解】ACD.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。因热敏电阻的阻值随温度的升高而减小,所以,当温度升高时,热敏电阻R1的阻值变小,电路中的总电阻变小;由可知,电路中的电流变大,即电流表的示数变大,由U=IR可知,R2两端的电压变大,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,热敏电阻R1两端的电压变小,即电压表的示数变小,故AC不符合题意,D符合题意;
B.电流表示数变大,电压表示数变小,电流表和电压表示数的比值变大,故B不符合题意。
故选D。
10. 质量相等的甲、乙两种不同液体,装在相同的容器中,用相同的电加热器加热,其温度随时间变化的图像如图所示,下列说法正确的是( )
A. 甲、乙的比热容之比为4∶1
B. 甲、乙的比热容之比为3∶1
C. 升高相闻温度甲吸收的热量更多
D. 1min后乙的内能保持不变
【答案】C
【解析】
【详解】AB.由图可知,甲液体加热3min,升高的温度为
100℃-25C=75℃
乙液体加热1min,升高的温度为
75℃-25℃=50℃
则甲、乙两种液体吸收的热量之比
Q甲∶Q乙=3min∶1min=3∶1
升高的温度之比
Δt甲∶Δt乙=75℃∶50℃=3∶2
质量之比
m甲∶m乙=1∶1
由Q吸=cmΔt可得比热容之比
故AB错误;
C.升高相同温度,甲的加热时间长,甲吸收的热量更多,故C正确;
D.乙液体在1min后,处于沸腾状态,继续吸收热量,内能增加,故D错误。
故选C。
二、多项选择题(满分15分。共6题。每题给出的四个选项中,有2~3个选项符合题目要求,全选对得3分,漏选得2分,错选或不选得0分)
11. 以下关于热学知识说法正确的是( )
A. 一定质量的某种物质,温度升高时吸收的热量与其质量的比值叫比热容
B. 物体内能减少,温度有可能不变
C. 热传递过程中,内能大物体一定故出热量
D. 热值在效值上等于1kg某种燃料完全燃烧放出的热量
【答案】BD
【解析】
【详解】A.一定质量的某种物质,在温度升高时吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积之比,叫做这种物质的比热容,故A错误;
B.物体放热时物体内能减少,温度可能不变,比如晶体在凝固过程中放热但温度不变,故B正确;
C.热传递过程中,温度高的物体放出热量,内能大的温度不一定高,故C错误;
D.某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比叫这种燃料的热值,热值在数值上等于1kg某种燃料完全燃烧放出的热量,故D正确。
故选BD。
12. 关于如图所示的四个情境,下列说法中正确的是( )
A. 如图甲,玻璃棒在丝绸上摩擦后,失去电子带正电
B 如图乙,两个带电小球相互排斥,说明两个小球一定都带正电
C. 如图丙,开关闭合后,用导线触接L2两端时,L1发光,L2不发光
D. 如图丁,A带负电荷,B不带电,用金属棒MN把验电器A和B连接起来,电流方向从A流向B
【答案】AC
【解析】
【详解】A.如图甲,玻璃棒的原子核束缚电子的能力比丝绸弱,所以摩擦过程中,玻璃棒上的电子被丝绸夺走,导致玻璃棒失去电子带上正电,故A正确;
B.如图乙,同种电荷相互排斥,两个带电小球相互排斥,说明两个小球所带电荷是同种电荷,可能都带正电也可能都带负电,故B错误;
C.如图丙,开关闭合后,用导线触接L2两端时,L2发生短路,所以L1发光,L2不发光,故C正确;
D.如图丁,用金属棒MN把验电器A和B连接起来,A带负电荷,B不带电,A上部分负电荷会转移到B上,电流的方向与负电荷定向移动的方向相反,因此电流方向是B到A,故D错误。
故选AC。
13. 如图所示电路,电源电压保持不变,下列说法正确的是( )
A. 同时闭合开关S1、S3,会烧坏电源
B. 同时闭合开关S1、S2,R2被短接,只有R1连入电路
C. 只闭合开关S1,R1、R2形成串联
D. 同时闭合开关S2、S3,向右移动滑动变阻器滑片,通过R1的电流变小
【答案】AC
【解析】
【详解】A.由图知,同时闭合开关S1、S3,导线将电源两极连接起来,则电路会出现短路,会烧坏电源,故A正确;
B.同时闭合开关S1、S2,则R1被短接,只有R2接入电路,故B错误;
C.只闭合开关S1,电路中电流只有一条路径,则R1、R2串联在电路中,故C正确;
D.同时闭合开关S2、S3,则R1、R2并联;再将滑片P向右移,变阻器连入电路中的电阻变大,电压不变时,通过它的电流变小,因为并联电路各支路互不影响,所以通过的R1的电流不变,故D错误。
故选AC。
14. 如图所示的电路中,闭合开关S1、S2,小灯泡L1和L2正常发光,电流表和电压表均有示数。下列关于该电路的说法正确的是( )
A. L1与L2并联
B. 电流表测L1的电流
C. 当开关S1闭合S2断开时,小灯泡L2正常发光
D. L1与L2两端的电压相等,等于电压表的示数
【答案】ABD
【解析】
【详解】AB.由图知,闭合开关S1、S2,两灯并联,电流表在灯L1支路,测量通过L1的电流,故AB正确;
C.当开关S1闭合S2断开时,小灯泡L2没有接入电路中,不发光,故C错误;
D.由图知,闭合开关S1、S2,两灯并联,电压表并联在灯L2两端,由于并联支路的电压相等,所以也可以测量灯L1两端的电压,即L1与L2两端的电压都等于电压表的示数,故D正确。
故选ABD。
15. 如图所示电路中,电源电压恒定不变,闭合开关S发现小灯L不亮。若电路中只有一处故障,且只发生在灯L或电阻R上。为检测故障,现提供完好的电压表V、电流表A和检测小灯L'作为检测工具。要求在不拆除原电路的条件下,选择其中一种检测工具,连接在AB或BC两点之间。下列说法错误的是( )
A. 如果选电流表,有可能一次就检测出故障
B. 如果选择检测小灯,可以一次就检测出故障
C. 无论选哪个检测工具,连接在AB或BC两点之间,都可会造成电源短路
D. 如果选电压表,接在AB间,电压表示数不为零则一定是R断路
【答案】CD
【解析】
【详解】由图可知,电阻R和灯泡L串联接入电路中;电源电压恒定不变,闭合开关S发现小灯L不亮,则故障可能是:灯泡短路、灯泡断路、R断路;
A.电流表接在AB处时,若电流表有示数且灯泡L发光,说明电阻R断路;若电流表有示数而灯泡L不发光,说明灯泡L短路;若电流表无示数,则故障是L断路,所以使用电流表是可以一次就检测出故障的,故A正确,不符合题意;
B.如果选择检测小灯,检测小灯接在AB处,若两个小灯都发光,则电阻R断路;若只有检测小灯L'发光,说明小灯L短路;若两个小灯都不发光,则小灯L断路,此时可以一次就检测出故障,故B正确,不符合题意;
C.若电路故障为灯泡或R断路,把电压表连接在AB或BC两点之间,都不会造成电源会被短路,故C错误,符合题意;
D.如果选电压表,接在AB间,电压表示数不为零,这说明电压表与电源之间是接通的,所以故障是R断路或者灯泡短路,故D错误,符合题意。
故选CD。
三、填空与作图题(满分18分,共4题)
16. 小明用如图1所示实验装置,加热试管使水沸腾,发现试管上方的小风车开始不停地转动。由此引出以下问题,请利用所学的知识回答。
(1)图1实验中加热试管使水沸腾是通过____________(选填“热传递”或“做功”)的方式改变水的内能,试管上方小风车不停地转动,能量转化方式与图3中汽油机的哪个冲程相同?_________(填序号)。
(2)图2是某汽油机的能流图,带“?”的是废气带走的能量,这台汽油机的效率=__________。
【答案】(1) ①. 热传递 ②. 丙 (2)30%
【解析】
【小问1详解】
[1][2]由图1知,加热试管使水沸腾,水吸收热量,是通过热传递的方式改变水的内能;水蒸气推动小风车做功,使之不停地转动,这一过程中内能转化为机械能;图3中:甲图进气门关闭,排气门打开,活塞向上运动,属排气冲程,没有能量转化;乙图两个气门都关闭,活塞向上运动,是压缩冲程,将机械能转化为内能;丙图两个气门都关闭,活塞向下运动,是做功冲程,将内能转化为机械能;丁图排气门关闭,进气门打开,活塞向下运动,是吸气冲程,没有能量转化;可见,图1实验中能量转化方式与图3中汽油机的丙冲程相同。
【小问2详解】
图2是汽油机的能量流向图,这台汽油机的效率
17. 在水果中平行插入两片不同金属制成的极板,就组成了一个水果电池。如图甲所示,几个水果电池提供的电力足以点亮一排发光二极管。
(1)图甲中的“水果”在这里扮演了电源的角色,它为发光二极管提供了___________。
(2)如图乙所示,将电压表接在西红柿电池两端,指针向右偏转一定角度,则金属片_________(选填“A”或“B”)是这个电池的正极。
(3)图甲中如果其中一个二极管熄灭,其它依然发光,说明熄灭的二极管与其它二极管是_________(选填“串联”或“并联”)的。
【答案】(1)电能 (2)B
(3) 并联
【解析】
【小问1详解】
图甲中的“水果”属于水果电池,在这里相当于电源,二极管相当于用电器,它为发光二极管提供了电能。
【小问2详解】
如图乙所示,指针向右偏转一定角度,表明与电压表正接线柱相连的为电源的正极,则金属片B是这个电池的正极。
【小问3详解】
串联电路只有一条电流路径,各用电器之间相互影响;并联电路,各用电器之间互不影响。如果其中一个二极管熄灭,其它依然发光,根据串并联电路的特点,说明熄灭的二极管与其它二极管是并联的。
18. 电流和电路
(1)小雨将10个相同的小彩灯串联起来接在家庭电路中,现测得通过第一个小灯泡的电流为200mA,则通过第6个小灯泡的电流为__________A;
(2)根据实物图在方框内画电路图_______。
(3)如图所示,开关S闭合后,发现A1、A2两只电流表的指针恰好偏转到同一位置,若通过L1的电流为0.6A,如电流表A1示数是________A,电流表A2示数是________A,电源工作时,将_________能转化为电能。
【答案】(1)0.2 (2)见详解
(3) ①. 0.75 ②. 0.15 ③. 其他形式的
【解析】
【小问1详解】
串联电路中电流处处相等,把节日用小彩灯10个串联后接入家庭电路中,通过每盏灯的电流是相等的,故通过第6个小灯泡的电流仍为
200mA=0.2A
故通过第6个小灯泡的电流仍为0.2A。
【小问2详解】
由实物图知,两灯并联,开关S1在干路上,S2在L1支路上,电路图如图所示:
【小问3详解】
[1][2]电路图可知,灯L1和L2组成并联电路,电流表A1测干路的电流,电流表A2测通过灯L2的电流;因为并联电路干路电流等于支路电流之和,且两个电流表的指针所指位置相同,所以电流表A1的量程是0~3A,分度值是0.1A;电流表A2的量程是0~0.6A,分度值为0.02A, A1、 A2两只电流表的指针恰好偏转到同一位置,则大量程正好是小量程的5倍, 因此电流表A2示数,即通过灯L2的电流为I2, 则干路的电流
I=I1+I2
即
0.6A+I2=5I2
解得I2=0.15A,即电流表A2示数是0.15A,电流表A1示数
I=I1+I2=0.6A+0.15A=0.75A
[3]电源工作时提供电能,是将其它形式的能转化为电能的过程。
19. 电压和电阻
(1)如图1为一种自动测定油箱内油面高度的装置,请你说明它的工作原理:往油箱中添加油时,浮标向_______(上、下)移动。由于杠杆的作用,滑动变阻器R的滑片向________(上、下)移,接入电路中的电阻变__________(大、小),油表盘的示数就变_________(大、小)。
(2)如图2甲所示的电路中,当闭合开关后,两个电压表的指针偏转均为图2乙所示,则灯L1两端的电压为________V,L2两端的电压为________V。
【答案】(1) ①. 上 ②. 下 ③. 小 ④. 大
(2) ①. 9.6 ②. 2.4
【解析】
【小问1详解】
[1][2][3][4]根据题意可知,定值电阻和滑动变阻器串联,且电压表测量定值电阻两端的电压,往油箱中添加油时,油面上升,浮标向上移动,在杠杆作用下,滑动变阻器R的滑片下移,接入电路的阻值变小,由分压原理可知,滑动变阻器两端的电压变小,而电源电压不变,根据串联电路的电压规律可知,定值电阻两端的电压变大,即电压表改装的油量表的示数就变大。
【小问2详解】
[1][2]灯泡L1与灯泡L2串联,电压表V1测量电源电压,电压表V2测量灯泡L2的电压,根据串联电压规律,电压表V1的示数大于电压表V2的示数,根据两个电压表指针偏转的均如图乙所示,故电压表V1选择大量程,故读数为12V,电压表V2选择小量程,故读数为2.4V,故灯L2两端的电压为2.4V,L1两端的电压为
四、实验探究题(满分34分,共5题,每空1分,每图1分,每题2分)
20. 小明同学为了“探究物体吸收的热量与物质种类的关系”,利用如图1所示的实验装置进行实验,并记录数据如表所示,请你根据表中的数据回答下列问题:
(1)实验中,除了要在甲、乙两个相同的烧杯中分别加入相同质量的水和食用油,另外还应选择两个完全相同的电加热器,选择电加热器比选用酒糖灯加热更好的原因是___________(填写字母序号);
A. 相间时间内,两个电加热器对水和食用油放出的热量相同
B. 在相同时间内,使水和食用油升高的温度相同
(2)若使水和食用油升高相同的温度,_________需要的加热时间更长,__________的吸热本领更强;
(3)图像_________(选填a或b)表示食用油温度随时间的变化图像;
(4)根据表格中的数据,可得出食用油的比热容和水的比热容之比是_______________。
【答案】(1)A (2) ①. 水 ②. 水
(3)a (4)1∶2
【解析】
【小问1详解】
使相同质量的不同物质吸收相同的热量(即加热相同的时间),比较温度的变化,温度变化小的吸热能力强,选择两个完全相同的电加热器,在相同的时间内放出的热量相同,则水和食用油吸收的热量相同,故A符合题意,B不符合题意。
故选A。
【小问2详解】
若使水和食用油升高相同的温度,由图可知,水需要的加热时间更长,水吸收的热量多,则水的吸热本领更强。
【小问3详解】
质量相同的水和食用油,加热相同的时间,吸收相同的热量,食用油的温度升高的快,所以a表示食用油温度随时间的变化图像。
【小问4详解】
质量和初始温度均相同的水和食用油,加热相同时间,食用油升高的温度为水升高温度的2倍,根据可知,在质量和升高温度相同的情况下,比热容c与Δt成反比,故食用油的比热容和水的比热容之比是1∶2。
21. 小信在做探究并联电路电流规律的实验,如图甲是实验的电路图。
(1)在连接电路时发现,电流表的指针在图乙的位置,原因是____________。纠正后继续接好电路。闭合开关。指针又偏到图乙的位置,是因为____________。
(2)测量A处的电流为0.24A,请在图丙中标注A处电流指针的位置_________。
(3)在解决了以上问题后,将电流表分别接入A、B、C三点处,闭合开关,测出了一组电流并记录在表格中,立即得出了并联电路的电流规律。请你指出他们实验应改进的方法是________________。
(4)请你帮小信设计实验改进后数据记录的表格_______:
(5)实验结束后,小信又利用器材换个电源连接了如图丁所示的电路图,当开关S由断开到闭合时,电流表A2的示数________(选填“变大”“变小”或“不变”);
(6)将两个灯泡L1和L2接到同一电路中,闭合开关,两灯均发光,则下列可以确认两灯并联的是_________。
A. 两灯亮度不同B. 两灯两端的电压相等
C. 通过两灯的电流相等D. 通过两灯的电流不相等
【答案】(1) ①. 没有调零 ②. 电流表的正负接线柱接反
(2) (3)换用不同规格的小灯泡多次实验 (4)见详解
(5)变大 (6)D
【解析】
【小问1详解】
[1]在连接电路时发现,电流表的指针不在“0”刻度线位置,是因为没有调零。
[2]接好电路,闭合开关,指针又偏到图乙的位置,即电流表反向偏转,原因则是电流表的正负接线柱接反。
【小问2详解】
由电流表的示数为0.24A知,电流表分度值为0.02A,电流表选择的是小量程,因此电流指针的位置,如图所示:
【小问3详解】
只测一组数据,根据一组数据总结的实验结论可能存在偶然性,他们应该换用不同规格的小灯泡多次实验。
【小问4详解】
在探究“并联电路中电流的规律”的实验中,根据一组数据总结的实验结论可能存在偶然性,应该换用不同规格的小灯泡多次实验,测出接入A、B、C三点处的电流,实验表格设计了如图所示:
【小问5详解】
图丁所示的电路图,开关S断开时,电路中只有灯泡L1,两电流表示数相等,S闭合时,两灯并联,电流表A2测干路电流,A1测灯L1的电流,因灯L1的电压不变,根据欧姆定律,通过L1的电流大小即电流表A1的示数不变;由图可知,该电路为并联电路,由于并联电路中,干路中的电流等于各支路电流之和,所以A2电流表的示数变大。
【小问6详解】
A.灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率,两灯亮度不同,只能是实际功率不同,不能说明灯泡的串并联方式,故D不符合题意;
B.并联电路两灯两端的电压一定相等,串联电路当两个灯泡的规格相同时两灯两端的电压也相等,故B不符合题意。
C.串联电路通过两灯的电流一定相等,并联电路当两个灯泡的规格相同时通过两灯的电流也相等,故C不符合题意;
D.通过两灯的电流不相等一定是并联,故D符合题意;
故选D。
22. “探究串联电路电压规律”
(1)连按电路过程中开关必须______________。
(2)在进行试触时,将电压表并联在L1两端,发现两灯不发光,电压表的示数超过量程,则电路故障可能是_________(填字母)。
A. 灯L1短路B. 灯L1断路
C. 灯L2短路D. 灯L2断路
(3)分析表格数据发现“电源两端电压总大于各用电器两端电压之和”,你认为原因是__________。
(4)实验应选择较_________(选填“粗”或“细)的导线,理由是______。
(5)小雨为了让实验结论更具有普遍性,改进了实验方案,并记录了测量数据如表:他是通过多次改变___________来实现的,表格中只有一组数据有问题。你认为是第________组。
【答案】(1)断开 (2)B (3)见详解
(4) ①. 粗 ②. 见详解
(5) ①. 电源电压 ②. 3
【解析】
【小问1详解】
为保护电路安全,连接电路时要断开开关。
【小问2详解】
在进行试触时,发现两灯不发光,则电路可能断路,电压表的示数超过量程,则电压表与电源接通,说明L2完好,所以电路故障可能是灯L1断路,故选B。
【小问3详解】
这是因为导线等其他元件也有电阻,会分走一部分电压,导致测量到的用电器两端电压之和略小于电源电压。
【小问4详解】
[1][2]在长度和材料不变的条件下,导体横截面积越小,其电阻越大,为了能尽量避免导线分压可能造成影响,在实验中应选择较粗的导线进行实验,因为粗导线的电阻较小,分得的电压也较小,从而减小了对测量结果的影响。
【小问5详解】
[1][2]从表格数据可知,每次实验中电源的电压不同,所以他是通过多次改变电源电压来实现的;3次实验过程中,灯泡L1、L2的规格保持不变,第1、2次实验中,L1两端电压小于L2两端电压,而第3次实验中,L1两端电压大于L2两端电压,所以第3组实验有问题。
23. 课堂上同学们]想探究滑动变阻器能否改变电路中的电流、灯泡两端的电压。
(1)为了探究上述问题,老师要求滑动变阻器向右移动时能使灯L变暗。请用笔划线代替导线连接实物,并在右边方框内画出相应的电路图;( )
(2)开关闭合前,滑动变阻器的滑片P应滑到___________(选填“A”或“B”)端,这样做的目的是___________;
(3)开始实验后,甲同学发现无论如何移动滑片P,灯的亮度都不发生变化,而且一直很亮,这可能是___________;
(4)纠正错误之后,滑片向___________ (选填“A”或“B”)端滑动,电流表的示数变大;
(5)在刚才的操作中,甲同学同时看到电压表的示数发生变化,这说明滑动变阻器可以改变___________。
【答案】 ①. ; ②. B ③. 为了保护电路 ④. 同时连接了滑动变阻器上面两个接线柱 ⑤. A ⑥. 可以改变灯泡两断的电压
【解析】
【详解】(1)[1]滑动变阻器向右移动时能使灯L变暗,说明滑动变阻器连入电路的电阻变大,所以滑动变阻器接AD两个接线柱。电压表测量灯泡两端电压,电源为3V,应接入0~3V的量程,如图所示
由实物图画电路图
(2)[2][3]为了保护电路,开关闭合前,滑动变阻器的滑动片P应滑到阻值最大处,即B端。
(3)[4]甲同学发现无论怎样移动滑片P,灯的亮度都不发生变化,说明滑动变阻器都接上面或都接下面两个接线柱,灯泡的亮度比较亮,说明电路中电流较大,电阻较小,这可能是同时连接了滑动变阻器上面两个接线柱;即接线柱CD。
(4)[5]电流表示数变大,说明滑动变阻器连入电路的电阻变小,即滑动变阻器向左移动电阻变小,即向A端移动。
(5)[6]操作中,甲同学同时看到电压表的示数发生变化,电压表测灯泡两端电压,这说明滑动变阻器可以改变灯泡两断的电压。
24. 用5Ω、10Ω、20Ω的三个定值电阻探究电流与电阻的关系,实验所用电源电压为6V。
(1)如图甲,实验电路中接错了一根导线,在接错的导线上打“×”,再画线把它改到正确的位置上__________。
(2)先将5Ω的定值电阻接入电路,闭合开关后,电流表有示数,电压表无示数,可能是定值电阻________路。
(3)排除故障后进行实验,移动滑动变阻器的滑片,当电流表的示数如图乙所示时记录数据,则本实验中控制的定值电阻两端的电压为_________V。
(4)断开开关,将5Ω的定值电阻换成10Ω的定值电阻,闭合开关。应将滑动变阻器的滑片_________。
(5)根据实验数据描绘出电流与电阻倒数的图像如图丙所示。可得结论:____________。
(6)分析实验数据可知,本实验所用滑动变阻器的最大阻值应不小于_______Ω。
【答案】(1) (2)短
(3)2 (4)向左端移动,使电压表的示数仍为2V
(5)电阻两端电压一定时,导体中的电流跟电阻成反比
(6) 40
【解析】
【小问1详解】
原电路中,电流表与电阻并联的,电压表串联在电路中是错误的,电流表与R串联,电压表与R并联,如图所示:
【小问2详解】
闭合开关,小刚发现电流表有示数,电路为通路,电压表无示数,故可能是与电压表并联的那部分电路发生了短路,因此可能是定值电阻发生了短路。
【小问3详解】
由图乙可知,电流表量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.40A,所以此时此定值电阻两端的电压为
则本实验中控制的定值电阻两端的电压为2V。
【小问4详解】
探究电流与电阻的实验中应控制定值电阻两端的电压不变,实验中控制定值电阻两端的电压为2V,根据串联分压原理可知,将定值电阻由5Ω改换成10Ω的电阻,定值电阻增大,其分得的电压增大,要控制定值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,由分压原理知,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向左端移动,使电压表的示数仍为2V。
【小问5详解】
由图丙知,电流与电阻的乘积为
故由图像可以得出结论:电阻两端电压一定时,导体中的电流跟电阻成反比。
【小问6详解】
变阻器分得的电压为
变阻器分得的电压为电压表示数的,根据分压原理,当接入20Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为
故为了完成整个实验,所用的滑动变阻器的最大阻值应不小于40Ω。
五、计算题(满分13分,共3题,5分+4分+4分)
25. 太阳能热水器是直接利用太阳能给水加热的装置,下图是某品牌太阳能热水器,水箱内可容纳100kg的水。它的吸热板面积为2.5m2,若在有效日照情况下1m2吸热板1h内接收的太阳能约为。每日有效日照时间为8h,求:
(1)若水箱装满水,在有效日照时间内水的温度从22℃升高到42℃,求水吸收的热量;[]
(2)请仿照吸热公式,计算一下每日有效日照时间内该吸热板吸收的太阳能;(注意:吸热指数用“k”表示,面积用“S”表示,时间用“t”表示)
(3)求热水器的效率。
【答案】(1);(2);(3)20%
【解析】
【详解】解:(1)由题可知,水的质量为100kg,水的温度从22℃升高到42℃,水箱装满水,水吸收的热量
(2)由题可知,在有效日照情况下1m2吸热板1h内接收的太阳能约为,则吸热指数
则每日有效日照时间内热水器吸收的太阳能
(3)热水器的效率
答:(1)水吸收的热量为;
(2)每日有效日照时间内热水器吸收的太阳能为;
(3)热水器的效率为20%。
26. 如图所示电路,已知将S2、S3和S4同时闭合时,电压表示数为6V,则:
(1)若将S1、S2和S3同时闭合会发生_________现象;
(2)当只闭合S4和S2时,电压表的示数为4.5V,L1和L2两端的电压各为多少_______?,
(3)当只闭合S3时,电流表A1的示数为0.2A;当闭合S1、S3时,电流表A2的示数为0.8A。求此时灯L2的电流为多少_______?
【答案】(1)电源短路
(2)4.5V,1.5V (3)0.6A
【解析】
【小问1详解】
将S1、S2和S3同时闭合时,电源两极会被导线直接相连造成电源短路。
【小问2详解】
将S2、S3和S4同时闭合时,是L1的简单电路,电压表测L1两端电压,电压表示数为6V,即L1两端的电压U=6V,即电源电源为6V。只闭合S4和S2时L1和L2串联,电压表测L1两端电压,电压表的示数为4.5V,即L1两端的电压U1=4.5V,由串联电路的电压特点可得,L2两端的电压
U2=U-U1=6V-4.5V=1.5V
【小问3详解】
当只闭合S3时,电流表A1的示数为0.2A,电流表A1测L1的电流,即通过L1的电流I1=0.2A,当闭合S1和S3时,L1和L2并联,A2测干路电流,电流表A2的示数为0.8A,即干路电流I=0.8A,由并联电路的电流特点可得,通过L2的电流
I2=I-I1=0.8A-0.2A=0.6A
27. 如图甲所示电路,电源电压保持不变,两个电压表的量程都是0~15V,电流表的量程是0~0.6A。闭合开关,滑动变阻器的滑片从最右端移动到a点的过程中,电路中的电流与两个电压表示数的关系如图乙所示,则电源电压为_______ V,滑片在a点时滑动变阻器连入电路中的阻值为_______ Ω。
【答案】 ①. 12 ②. 10
【解析】
【详解】[1][2]由电路图可知,定值电阻和滑动变阻器串联,电压表V1测R两端的电压,电压表V2测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流。串联电路总电阻等于各部分电阻之和,当滑片位于a点时,滑动变阻器接入电路中的电阻最小,此时电路的总电阻最小,根据欧姆定律可知电路中的电流最大,由图乙可知,两电压表的示数均为6V,电流表的示数为0.6A,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电源的电压
U=UR+Ua=6V+6V=12V
滑片在a点时滑动变阻器的阻值
加热时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
水的温度/℃
20
22
24
26
28
30
32
34
食用油的温度/℃
20
24
28
32
36
40
44
48
A处的电流I1/A
B处的电流I2/A
C处的电流I/A
第一次测量
第二次测量
第三次测量
次数
L1两端电压/V
L2两端电压/V
电源电压/V
1
0.5
0.8
1.4
2
1.0
1.7
2.8
3
2.3
2.0
4.4
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