2022-2023学年河北省廊坊市安次区九年级(上)期末物理试卷(含详细答案解析)
展开1.一切物质的分子都在不停地做无规则运动,下列生活现象能体现分子热运动的是( )
A. 酥油茶飘香B. 赛马尘土飞扬C. 歌声余音绕梁D. 冬天大雪纷飞
2.如图所示,对于图片中所描述的物理过程,下列分析中错误的是( )
A. 甲图中酒精灯中酒精用掉一半后,剩余酒精的热值、比热容、密度均不变
B. 甲图中试管中水温度升高,内能增大的途径是通过热传递
C. 乙图中活塞向上运动时,是内燃机的压缩冲程,此时内能转化为机械能
D. 丙图中玻璃筒内的空气被压缩是通过做功的方式使空气的内能增加
3.如图在“静电章鱼”实验中,用比塑料易失去电子的毛皮分别摩擦塑料丝和塑料管,把塑料丝往空中抛出后将塑料管置于塑料丝下方,此时塑料丝静止在空中,形状像章鱼。下列分析正确的是( )
A. 塑料丝间带同种电荷相互排斥而呈章鱼状
B. 塑料丝与塑料管带异种电荷相互排斥
C. 塑料管经毛皮摩擦得到电子后带正电
D. 塑料管得到的电子数等于毛皮两次摩擦失去的电子总数
4.关于物体的导电性能,下列说法中正确的是( )
A. 绝缘体不容易导电是因为它没有电荷B. 大地、人体、金属、纯净水都是导体
C. 绝缘体在一定条件下也能变成导体D. 橡胶、塑料、油、石墨都是绝缘体
5.如图所示家用电器中,利用电流热效应工作的是( )
A. 笔记本电脑B. 电热水壶
C. 电视机D. 电风扇
6.如图所示,以下为安全用电知识常见的例子,其中说法不正确的是( )
A. 使用测电笔时,要用指尖抵住上端的金属帽
B. 不靠近高压带电体
C. 绝缘皮破损插头也可以使用
D. 洗衣机的电源插头上标有“E”字样的导线是与室外的大地相连的
7.如图所示,定值电阻R1=5Ω,R2=10Ω,开关S闭合时,R1,R2两端的电压分别是U1、U2,通过的电流分别是I1、I2,下列关系正确的是( )
A. I1:I2=2:1B. I1:I2=1:2C. U1:U2=1:1D. U1:U2=1:2
8.如图所示是小明设计的水位计工作原理图,绝缘浮子随水位的升降带动滑动变阻器R的金属滑杆P升降,水位最低时,滑杆P位于R的a端处。下列判断错误的是( )
A. 水位升高时,小灯泡亮度不变
B. 水位升高时,电流表示数变大
C. 水位升高时,电压表示数变大
D. 水位最低时,电压表示数为零
9.如图所示,闭合开关S后,小灯泡L1的亮度比L2的亮度大,则( )
A. L1和L2的连接方式是并联B. 电压表测量的是L2两端电压
C. 通过L1的电流比通过L2的大D. L1两端电压比L2两端电压大
10.如图所示的电路,电源电压保持不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P缓慢向右移动的过程中( )
A. 电压表示数变大,电流表示数变小B. 电压表示数变大,电流表示数变大
C. 电压表示数不变,电流表示数变大D. 电压表示数不变,电流表示数变小
11.如图所示,电源电压保持不变,R1=10Ω,当闭合开关S,滑动变阻器滑片P从a端移到b端,两电表示数变化关系用图乙中线段AB表示,则电源电压和滑动变阻器的最大值分别为( )
A. 6V20ΩB. 4V20ΩC. 6V10ΩD. 4V10Ω
12.如图甲,电源电压保持不变,R1=10Ω。先将S1、S2闭合,电压表的示数如图乙所示,再断开S2,电压表的示数变化了1.2V。下列说法正确的是( )
A. 电源电压为13.5V
B. R2的阻值为12.5Ω
C. 当S1闭合、S2断开时,R1两端的电压为1.2V
D. 前后两种情况下,R1的功率之比为81:25
二、多选题:本大题共3小题,共9分。
13.关于温度、热量和内能,下列说法中正确的是( )
A. 内能越大的物体所含有的热量一定越多
B. 温度相同的物体接触时不发生热传递
C. 热量总是从内能大的物体向内能小的物体转移
D. 同一物体温度降低,它的内能减少
14.如图所示是甲、乙两灯的I−U图象,下列说法正确的是( )
A. 甲是5Ω的定值电阻
B. 若甲、乙串联在某电路中,当电流为0.1A时,电源电压为2V
C. 若甲、乙并联在电源电压为1.5V的电路中,干路电流为0.4A
D. 若甲、乙并联在电源电压为2V的电路中,电路总功率为0.8W
15.如图甲所示的电路中电源电压为4.5V且恒定不变。电流表的量程为0∼0.6A,电压表的量程为0∼3V,小灯泡的额定电压为2.5V。图乙为小灯泡的I−U图像,为保证电路中的各元件都不会损坏,下列说法中正确的是( )
A. 该电路的最大功率为2.7W
B. 小灯泡的最小功率为0.6W
C. 滑动变阻器功率的最大值为0.9W
D. 滑动变阻器的阻值取值范围为4Ω∼7.5Ω
三、填空题:本大题共8小题,共20分。
16.小红喜欢喝汤,煮汤时,其他房间里也能闻到浓浓的香味,这是______现象;汤勺很难被压缩,是因为分子间存在着______;在煮汤的过程中,是通过______(选填“做功”或“热传递”)的方式改变汤的内能。
17.建文明城市,垃圾分类从你我做起。在一定条件下分类后的垃圾能提炼出燃料油,可减少石油资源的开采。若燃料油的热值为3.15×107J/kg,完全燃烧______ kg燃料油可放出热量6.3×107J,这些热量全部被质量为300kg、温度为20℃的水吸收,可使水的温度升高______ ℃。
18.在家庭电路中火线与零线之间的电压为______ V,生活中可以用______判断火线与零线。新建居民楼中,为了避免人不小心接触火线,电流经人体流入大地时发生触电事故,______(选填“空气开关”或“漏电保护器”)会自动断开切断电路,对人体起到保护作用。
19.电动汽车是指以车载蓄电池驱动电机行驶的车辆,当给汽车充电时,蓄电池相当于______(选填“用电器”“电源”或“开关”);如图所示,某款车载充电线可同时供三部手机充电,充电时三部手机的连接方式是______(选填“串联”或“并联”),若拔掉其中一部手机,则电路的总电流将______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
20.某定值电阻两端的电压为4V时,通过它的电流为0.5A,该定值电阻的阻值是______Ω,若它两端增加4V时,通过该定值电阻的电流为______A.若它两端无电压时,通过的电流为______A,此时该定值电阻的阻值为______Ω。
21.现有两个标有“5Ω1A”和“10Ω0.6A”的定值电阻,若将它们串联起来使用时,则它们消耗的最大功率为______ W。
22.小明家中电能表的参数如图所示,五月初抄表的示数如图所示,若五月份交电费42元,且电价为0.5元/度,则五月末抄表的示数为______ kW⋅h;若1min内电能表的指示灯闪烁10次,则这段时间内,小明家所使用的用电器的总功率为______ W。
23.如图所示,串联的两电阻丝(R1
24.在“探究物质的吸热能力”的实验中,实验装置如图所示,实验中选取初温相同且质量相等的甲、乙两种液体;
(1)两种液体吸收热量的多少可通过______ (液体升高的温度/加热时间)比较。
(2)根据实验数据绘制的温度与时间的关系图象如图乙所示,分析图象可知:质量相等的甲和乙两种液体,在升高相同温度时,______ (甲/乙)吸收的热量较多;质量相等的甲和乙两种液体,在吸收相同热量时,______ (甲/乙)升温较高。
(3)冬天,小华想自制一个暖手袋,若只能从甲或乙中选一种液体装入暖手袋中作为供热物质,则应选择______ (甲/乙)。
25.小明同学在“探究通过导体的电流与电阻的关系”时,他用如图所示的电路进行实验,可供选择的定值电阻分别为2.5Ω、5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω,滑动变阻器的规格为“15Ω1A”。
(1)正确连接完电路,如图甲所示,闭合开关后,发现电流表几乎无示数,电压表示数明显,那么出现该状况的原因应该是______ (选填“A”、“B”、“C”或“D”);
A.电流表内部断路了
B.定值电阻断路
C.定值电阻短路
D.滑动变阻器的电阻线断了
(2)排除故障后,小明实验前预设电压表示数为2V不变,某次实验时,将10Ω电阻换成15Ω后,他下一步操作是:将滑动变阻器的滑片向______ (选填“A”或“B”)端移动,同时眼睛盯着______ (选填“电流表”或“电压表”);
(3)根据收集的实验数据小明绘出了I与1R的图像,如图乙,由图像可得:在电压不变时,通过导体的电流与导体电阻成______ ;
(4)小明分析:若预设电压表示数越大,那么滑动变阻器移动范围越______ (选填“大”或“小”)。
26.测定“小灯泡电功率”的实验中,电源电压为3V,小灯泡额定电压为2.5V、额定功率小于1W。
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整。
(2)闭合开关前,滑动变阻器滑片P应位于______(选填“A”或“B”)端。
(3)小叶闭合开关后,发现两表示数都很小,灯泡不亮,其原因是______。
(4)小叶同学移动滑片P到某一点时,电压表示数(如图乙所示)为______ V,若她想测量小灯泡的额定功率,应将图甲中滑片P向______(选填“A”或“B”)端移动,使电压表的示数为2.5V。
(5)小叶同学移动滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成图丙所示的I−U图像,根据图像信息,可计算出小灯泡的额定功率为______ W。
(6)细心的小叶发现通过灯泡的电流跟它两端的电压______(选填“成”或“不成”)正比,其原因是______。
五、计算题:本大题共2小题,共18分。
27.中国茶文化源远流长。如图甲所示是一款煮茶器,有“加热”和“保温”两个挡位,其简化电路图如图乙所示,R1和R2均为发热电阻,煮茶器部分参数如表。煮茶器中装有初温为20℃的水,在标准大气压下,将水刚好加热到沸腾,用时700s,在此过程中煮茶器的加热效率为80%。求:
(1)发热电阻R1的阻值。
(2)加热过程中煮茶器消耗的电能。
(3)煮茶器中水的质量。[水的比热容c=4.2×103J/(kg⋅℃)]
28.如图所示,电源电压保持不变,电流表的量程为0∼0.6A,电压表的量程为0∼15V,R1=20Ω,滑动变阻器R2的规格为“100Ω1A“。
(1)闭合开关S1,断开开关S2、S3,电流表示数为0.4A,求电源电压;
(2)闭合开关S3,断开开关S1、S2,滑动变阻器滑片置于中点位置时,电压表的示数为4V,求R3的阻值;
(3)闭合开关S1、S2和S3,在不损坏电流表、电压表的情况下,求滑动变阻器R2的阻值取值范围。
答案和解析
1.【答案】A
【解析】解:A.酥油茶飘香是芳香分子在空气中不停地做无规则运动的结果,是扩散现象,故A符合题意;
B.赛马尘土飞扬,尘土飞扬属于机械运动,不是分子运动,故B不符合题意;
C.歌声余音绕梁,是声现象,不是分子运动,故C不符合题意;
D.冬天大雪纷飞属于机械运动,不是分子运动,故D不符合题意。
故选:A。
不同的物质的分子在相互接触时彼此进入对方的现象叫做扩散现象,这一现象说明一切物质的分子都在不停地做无规则运动,分子比较小,用肉眼无法观察。
掌握扩散现象是分子运动的结果,以及分子运动和机械运动的区别是解答本题的关键。
2.【答案】C
【解析】解:
A、热值是燃料的一种特性,密度、比热容都是物质的特性,都与物质的质量、体积无关,所以,酒精灯中酒精用掉一半后,剩余酒精的热值、比热容、密度均不变,故A正确;
B、甲图中试管中水温度升高,是因酒精灯对试管加热,内能增大的途径是通过热传递,故B正确;
C、两个气门关闭,活塞向上运动时,是内燃机的压缩冲程,机械能转化为内能,故C错误;
D、图中玻璃筒内的空气被压缩时,活塞对空气做功,瓶内空气温度升高,空气的内能增加,故D正确。
故选:C。
(1)比热容和热值是物质的特性,不随物体的质量、体积的大小而变化,密度是物质的一种特性,只与物质的种类和状态有关;
(2)改变物体内能的方式有做功和热传递两种;
(3)(4)做功可以改变物体的内能,当外界对物体做功时,物体的内能增大,当物体对外界做功时,物体的内能就会减小。
本题主要考查做热值、比热容、改变内能方式及热机的有关知识,属于对基础知识的考查。
3.【答案】A
【解析】解:A、用比塑料易失去电子的毛皮摩擦塑料丝,塑料丝得到电子带负电,而塑料丝间带同种电荷相互排斥而呈章鱼状,故A正确;
BC、用比塑料易失去电子的毛皮分别摩擦塑料丝和塑料管,塑料丝和塑料管都得到电子带负电,塑料丝与塑料管带同种电荷相互排斥,故B错误,C错误;
D、毛皮和塑料管之间摩擦时,塑料管得到的电子数等于毛皮失去的电子数,故D错误。
故选:A。
两个物体相互摩擦时,得到电子的物体带负电,失去电子的物体带正电;
同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
本题主要考查了摩擦起电的实质和电荷间的相互作用规律,是一道基础题。
4.【答案】C
【解析】解:A、绝缘体不容易导电,是因为绝缘体内几乎没有自由移动的电荷存在,故A错误;
B、大地、人体、金属都容易导电,是导体,纯净水不容易导电,是绝缘体,故B错误;
C、导体和绝缘体没有绝对的界限,例如常温下玻璃是绝缘体而在高温下达到红炽状态时,它就变成了导体,故C正确;
D、橡胶、塑料、油都不容易导电,是绝缘体,石墨容易导电,是导体,故D错误。
故选:C。
根据导体和绝缘体的概念分析。容易导电的物体叫导体,不容易导电的物体叫绝缘体。
本题考查了导体和绝缘体,导体和绝缘体它们在一定条件下可以相互转化。
5.【答案】B
【解析】解:A、笔记本电脑主要将电能转化为光能和声能等,不是利用电流热效应工作的,不合题意;
B、电热水壶工作时主要将电能转化为内能,是利用电流热效应工作的,符合题意;
C、电视机主要将电能转化为光能和声能等,不是利用电流热效应工作的,不合题意;
D、电风扇工作时主要将电能转化为机械能,不是利用电流热效应工作的,不合题意。
故选:B。
要解答本题需掌握:电流的热效应就是把电能转化为内能。
本题主要考查学生对:电流的热效应,以及电能和其它形式能的相互转化,是一道基础题。
6.【答案】C
【解析】解:A、测电笔由金属体笔尖、氖管、高阻值电阻、金属体笔尾等构成,在使用时金属体笔尖接触被测物体,手指指尖接触笔尾金属体。在这种情况下,若笔尖接触的是火线,则火线、笔尖、氖管、高阻值电阻、笔尾、人体、大地构成通路,氖管发光。因高阻值电阻的存在,通过人体的电流很小,不会发生触电事故,故A正确。
B、平常情况下,空气是不会导电的。但是人体在靠近高压带电体时,空气就可能被电流击穿成为导体,在带电体与人体之间形成电弧,使人发生电弧触电事故。故B正确。
C、导线的绝缘皮损坏后,将可能导致火线与零线直接接触,形成短路事故,使电路中电流过大,甚至引发火灾,故C错误。
D、有金属外壳的用电器要接地。其插头上的“E”插头与用电器金属外壳用导线相连。将插头正确插入插座后,就可以使用电器的金属外壳与大地相连,故D正确。
故选:C。
(1)测电笔中氖管只有在通路情况下才可以发光。
(2)靠近高压带电体时可能发生电弧触电。
(3)绝缘皮损坏后,可能导致火线与零线直接接触。
(4)插头上的“E”表示地线。
本题考查的是安全用电常识,属于基础题,难度较低,但是出现频率却不低。
7.【答案】D
【解析】解:AB、由电路图知道,开关S闭合时,R1与R2串联,因串联电路中各处的电流相等,所以,通过两定值电阻的电流相等,即I1:I2=1:1,故AB错误;
CD、由I=UR知道,两定值电阻两端的电压之比:U1U2=I1R1I2R2=R1R2=5Ω10Ω=12,故C错误,D正确。
故选:D。
由电路图可知,开关S闭合时,R1与R2串联,根据串联电路的电流特点可知通过两定值电阻的电流之比,利用欧姆定律求出两定值电阻两端的电压之比。
本题考查了串联电路的电流特点和欧姆定律的应用,是一道基础题目。
8.【答案】B
【解析】解:由图可知,该电路为串联电路,电流表测量电路中的电流,电压表测量滑动变阻器下端部分两端的电压;水位升高时,移动滑片向上移动,滑动变阻器接入电路的电阻不变,总电阻不变,根据欧姆定律可知,电路中的电流不变,电流表示数不变,灯泡亮度不变;与电压表并联部分的电阻变大,根据U=IR可知,电压表示数变大;同理可知,水位最低时,与电压表并联部分的电阻为0,电压表示数为0;综上所述,B错误,ACD正确。
故选:B。
由图可知,该电路为串联电路,电流表测量电路中的电流,电压表测量滑动变阻器下端部分两端的电压;根据水位的变化判定滑片P的移动方向和滑动变阻器接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律判定电路中电流的变化和灯泡亮度的变化,根据U=IR分析电压表示数的变化。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用,属于基础题。
9.【答案】D
【解析】【分析】
本题考查了串联电路的特点、电功率公式的应用,明确灯泡的亮度是由实际功率决定的是解题的关键,属于基础题。
【解答】
AB、由电路图可知,闭合开关S,L1与L2串联,电压表测L1两端的电压,故AB错误;
C、在串联电路中,各处的电流是相同的,通过L1的电流和通过L2的电流相同,故C错误;
D、小灯泡L1的亮度比L2的亮度大,这说明小灯泡L1的实际功率大,电流相同,根据P=UI可知,小灯泡L1两端的电压大,故D正确。
故选:D。
10.【答案】D
【解析】解:由实物电路图可知,闭合开关S,定值电阻R与滑动变阻器并联,电流表测干路电流,电压表测电源两端的电压。
因电源电压保持不变,
所以,滑片移动时电压表的示数不变,故AB错误;
因并联电路中各支路独立工作、互不影响,
所以,滑片移动时通过定值电阻R的电流不变,
将滑动变阻器的滑片P缓慢向右移动的过程中,变阻器接入电路中的电阻变大,
由I=UR可知,通过滑动变阻器的电流变小,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,干路电流变小,即电流表的示数变小,故C错误、D正确。
故选:D。
由实物电路图可知,闭合开关S,定值电阻R与滑动变阻器并联,电流表测干路电流,电压表测电源两端的电压。根据电源的电压可知滑片移动时电压表示数的变化,根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知滑片移动时通过定值电阻R的电流变化,根据滑片的移动可知变阻器接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律可知通过滑动变阻器的电流变化,利用并联电路的电流特点可知干路电流的变化。
本题考查了电路的动态分析,涉及到并联电路的特点和欧姆定律的应用,正确分清电路的连接方式和电表所测的电路元件是关键。
11.【答案】A
【解析】解:当滑片P在a端时,滑动变阻器接入的电阻最大,
由图乙可知,此时电压表的示数为4V,电流表示数为0.2A,
RP最大=UaIa=4V0.2A=20Ω,
当滑片P在b端时,滑动变阻器接入的电阻为0,
此时电压表的示数为0,电流表示数为0.6A,
电源电压:U=IbR1=0.6A×10Ω=6V。
故选:A。
当滑片P在a端时,变阻器的电阻最大,此时电路中的电流最小,在图乙中读出此时的电压与电流,用R=UI即可计算出滑动变阻器的最大电阻;当滑片P在b端时,变阻器的电阻为0,此时电路中的电流最大,在图乙中读出此时的电流,用U=IR1即可计算出电源电压。
本题是欧姆定律的典型应用——动态电路的分析计算,解题的关键是:在U−I图线中分别找出变阻器在电阻最大、最小时的电压值和电流值,应用欧姆定律求解出待求的物理量。
12.【答案】D
【解析】解:A、将S1、S2闭合时,电路为R1的简单电路,电压表测电源电压,
由图乙可知此时电压表的示数为2.7V,即电源电压U=2.7V,故A错误;
BC、再断开S2时,电路为R1和R2的串联电路,电压表测电阻R1两端的电压,即电压表的示数减小了1.2V,
则R1两端的电压为:U1=U−ΔU=2.7V−1.2V=1.5V,
通过R1的电流为:I1=U1R1=1.5V10Ω=0.15A,
由串联电路的电流特点可知,电路中的总电流为:I=I1=0.15A,
由欧姆定律可知,电路的总电阻为:R=UI=Ω,
由串联电路的电阻特点可知,R2的阻值为:R2=R−R1=18Ω−10Ω=8Ω,故B、C错误;
D、当S1、S2闭合时,电路中的电流为:I′=UR1=2.7V10Ω=0.27A,
R1的功率为:P1=I′2R1,
当S1闭合,S2断开时,电路中的电流为:I=0.15A,
R2的功率为:P2=I2R1,
则前后两种情况下,R1的功率之比为:P1P2=I′2R1I2R1=I′2I2=(0.27A)2(0.15A)2=8125,故D正确。
故选:D。
(1)将S1、S2闭合时,电路为R1的简单电路,电压表测电源电压,由图乙读出电压表的示数,即电源电压;
(2)闭合S1,断开S2时,电路为R1和R2的串联电路,电压表测电阻R1两端的电压,则电压表的示数减小了1.2V,可得出R1两端的电压;利用I=UR可得出通过R1的电流,即电路中的电流,再利用R=UI求出电路的总电阻,进而可得出R2的阻值;
(3)当S1、S2闭合时,利用I=UR可求出此时电路中的电流;已知S1闭合,S2断开时电路中的电流,利用P=I2R分别表示出两种情况下的电功率,将二者求比即可。
本题考查了学生对欧姆定律和电功率计算公式的应用,解题关键是熟练掌握相关的计算公式,并能准确分析电路连接和电压表的测量情况。
13.【答案】BD
【解析】解:A、热量是热传递过程中传递能量的多少,不能用含有表示,故A错误;
B、发生热传递的条件是有温度差,温度相同的物体接触时不发生热传递,故B正确;
C、热量总是从温度高的物体向温度低的物体转移,或者从物体的高温部分传到低温部分,但是不一定从内能大的物体向内能小的物体转移,故C错误;
D、同一物体质量一定,温度降低,内能会减少,故D正确;
故选:BD。
(1)在热传递过程中传递内能的多少叫热量,热量是个过程量,不能说含有热量;
(2)发生热传递的条件是存在温度差,热量总是从温度高的物体向温度低的物体转移,或者从物体的高温部分传到低温部分;
内能的大小与温度有关;
(3)根据热量、内能的单位以及含义进行判断;
(4)同一物体温度降低,内能减少。
本题是一道热学综合题,主要考查学生对内能、热量,以及热传递的条件等知识的理解和应用,是中考的热点。
14.【答案】ABC
【解析】解:A、由图可知,电阻甲的I−U图象是倾斜直线,即通过的电流与两端的电压成正比,说明电阻甲的阻值不变;当电压当甲两端的电压为U甲=2V时,通过的电流为I甲=0.4A,
由I=UR可知其阻值R=U甲I甲=2V0.4A=5Ω,故A正确;
B、串联电路中通过的电流处处相等,由图可知,当甲、乙串联在电路中,电流为0.1A时,甲两端的电压为0.5V,乙两端的电压为1.5V,
由串联电路的电压特点可知电源电压为:U=0.5V+1.5V=2V,故B正确;
C、并联电路中各个支路两端的电压均等于电源电压,由图可知,当甲、乙并联在电路中,电源电压为1.5V时,
通过甲的电流为0.3A,通过乙的电流为0.1A,
由并联电路的电流特点可知电路的总电流为:I=0.3A+0.1A=0.4A,故C正确。
D、由图可知,当甲、乙并联在电路中,电源电压为2V时,
通过甲的电流为0.4A,通过乙的电流为0.2A,
由并联电路的电流特点可知电路的总电流为:I′=0.4A+0.2A=0.6A,
电路总功率P=UI′=2V×0.6A=1.2W;故D错误。
故选:ABC。
(1)定值电阻的阻值不变,通过的电流与其两端电压成正比,则I−U图象是倾斜直线,任取一组数据利用欧姆定律I=UR即可计算电阻;
(2)串联电路中通过的电流处处相等,甲、乙串联时,由图读出电流为0.1A时,甲、乙两端的电压,串联电路中电源电压等于各个用电器两端的电压之和,据此求出电源电压;
(3)并联电路中各个支路两端的电压均等于电源电压,甲、乙并联时,由图读出电源电压为1.5V时,通过甲、乙的电流,并联电路中的总电流等于各个支路的电流之和,据此求出电路总电流。
(4)并联电路中各个支路两端的电压均等于电源电压,甲、乙并联时,由图读出电源电压为2V时,通过甲、乙的电流,并联电路中的总电流等于各个支路的电流之和,据此求出电路总电流,根据P=UI计算电路总功率。
本题考查了对欧姆定律的应用,熟练掌握串、并联电路的电流和电压特点,并从图象中读取相关信息是解题的关键。
15.【答案】BD
【解析】解:闭合开关,L和R串联,电流表测量电路电流,电压表测量R两端的电压。
AC、小灯泡的额定电压为2.5V,根据图乙可知小灯泡的额定电流为0.5A,电流表的量程为0∼0.6A,故电路中的最大电流为0.5A,此时滑动变阻器接入电路的阻值最小,为R小=URI大=4.5V−Ω,此时滑动变阻器的功率为PR=URI大=(4.5V−2.5V)×0.5A=1W>0.9W,故C错误;
根据P=UI可知电路的最大功率P大=UI大=4.5V×0.5A=2.25W,故A错误;
BD、根据串联分压特点和欧姆定律可知,滑动变阻器接入电路中的阻值最大时,电路中的电流最小,此时滑动变阻器两端的电压最大为3V,
则小灯泡两端的电压UL′=4.5V−3V=1.5V,从图乙可知此时通过灯泡的电流为0.4A,
此时滑动变阻器接入电路的电阻最大,为R大=UR′I小=3V0.4A=7.5Ω,故滑动变阻器的阻值取值范围为4Ω∼7.5Ω,故D正确;
小灯泡的最小功率 PL小=UL′I小=1.5V×0.4A=0.6W,故B正确;
故选:BD。
闭合开关,L和R串联,电流表测量电路电流,电压表测量R两端的电压。
(1)小灯泡的额定电压为2.5V,根据图乙可知小灯泡的额定电流为0.5A,电流表的量程为0∼0.6A,故电路中的最大电流为0.5A,
此时滑动变阻器接入电路的阻值最小,根据欧姆定律可得出此最小阻值,根据P=UI可得出此时滑动变阻器的功率和电路的最大功率;
(2)根据串联分压特点和欧姆定律可知,滑动变阻器接入电路中的阻值最大时,电路中的电流最小,此时滑动变阻器两端的电压最大为3V,
根据串联电路的电压特点可得出小灯泡两端的电压,从图乙可知此时通过灯泡的电流,此时滑动变阻器接入电路的电阻最大,根据欧姆定律可得出此最大阻值,进而得出滑动变阻器的阻值取值范围;根据P=UI得出小灯泡的最小功率。
本题考查串联电路的特点、欧姆定律的应用和电功率的计算等知识,关键是从图中得出有用信息。
16.【答案】扩散 斥力 热传递
【解析】解:煮汤时,其他房间里也能闻到浓浓的香味,属于扩散现象;
汤勺很难被压缩,是因为分子间存在斥力;
煮汤的过程中,汤吸收热量,通过热传递的方式改变汤的内能。
故答案为:扩散;斥力;热传递。
不同的物质在相互接触时,物质的分子互相进入对方的现象就叫扩散现象;
分子间存在相互作用的引力和斥力;
改变内能的方式包括做功和热传递。
本题考查分子动理论和内能的改变,属于基础题。
17.【答案】2 50
【解析】解:油Q放=mq可知,燃料油的质量:m油=Q放q=6.3×107J3.15×107J/kg=2kg;
根据题意可知,水吸收的热量:Q吸=Q放=6.3×107J,
由Q吸=cmΔt可知,水升高的温度:Δt=Q吸cm=6.3×107J4.2×103J/(kg⋅℃)×300kg=50℃。
故答案为:2;50。
根据Q放=mq求出燃料油的质量;根据题意可知水吸收的热量,利用Q吸=cmΔt求出水升高的温度。
本题考查燃料完全燃烧放热公式以及吸热公式的灵活运用,难度不大。
18.【答案】220 测电笔 漏电保护器
【解析】解:
(1)在家庭电路中火线与零线之间的电压为220V;
(2)生活中用测电笔辨别火线和零线;
(3)如果站在地上的人不小心接触了火线,电流经过人体流入大地,这时通过火线和零线的电流不相等,漏电保护器会迅速切断电路,对人身起到保护作用。
故答案为:220;测电笔;漏电保护器。
(1)家庭电路的电压是220V;
(2)生活中用测电笔辨别火线和零线,正确使用方法: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;
(3)漏电保护器的原理是当通过火线和零线的电流不相等时,说明电路的某个地方可能接地漏电,此时漏电保护器就会切断电路。
本题考查了家庭电路的电压、测电笔的作用、漏电保护器的作用,属于基础题。
19.【答案】用电器 并联 变小
【解析】解:(1)在电池充电的过程中,消耗电能,转化为化学能,电池相当于电路中的用电器;
(2)三部手机在充电的过程中,互不影响,所以在电路中的连接方式为并联;
(3)若拔掉其中一部手机,则通过电路的总电流将变小,因为干路电流等于各支路电流之和,各支路电流不变,所以总电流变小。
故答案为:用电器;并联;变小。
(1)电池在对外供电的过程中是电源,将化学能转化成电能;而在充电过程中,消耗电能转化为化学能,是用电器;
(2)串联电路电流的路径只有一条,并联电路的电流的路径有多条;
(3)并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。
本题考查了能量的转化、电路的连接方式、并联电路电流的规律等知识,都属于基础知识,要掌握。
20.【答案】8 1 0 8
【解析】解:∵I=UR,
∴电阻阻值:
R=UI=4V0.5A=8Ω;
当电压增加4V,即电压为8V时,通过导体的电流:
I′=U′R=8V8Ω=1A,
当电压为0时,通过导体的电流为0A,
导体电阻与电压无关,电压为零时,电阻仍为8Ω;
故答案为:8;1;0;8。
已知电压与电流,由欧姆定律可以求出电阻阻值,已知电压与电阻,由欧姆定律可以求出电流;导体电阻由导体材料、长度、横截面积决定,与电压、电流无关。
本题考查了求电阻、电流问题,应用欧姆定律、知道影响导体电阻的因素即可正确解题。
21.【答案】5.4
【解析】解:根据题意可知,它们串联后能通过的最大电流为0.6A,此时它们两端的总电压为:
U总=IR总=0.6×(5+10)Ω=9V;
电路消耗的最大总功率为:
P=U总I=9V×0.6A=5.4W。
故答案为:5.4。
先根据串联电路特点推算出它们能通过的最大电流,再根据欧姆定律的变形公式得出它们的总电压,最后根据P=UI计算出最大功率。
本题考查了学生对电功率的计算,有一定的难度。
22.【答案】191.6200
【解析】解:
(1)五月份消耗的电能:
W=42元0.5元/度=84度=84kW⋅h,
由图知,五月初抄表的示数为107.6kW⋅h,
则五月末的示数为107.6kW⋅h+84kW⋅h=191.6kW⋅h;
(3)指示灯闪烁10imp,用电器消耗的电能:
W=103000kW⋅h=1300kW⋅h,
小明家所使用的用电器的总功率:
P=Wt=1300kW⋅h160h=0.2kW=200W。
故答案为:191.6;200。
(1)知道电费和电价,可求本月消耗的电能;月初电能表示数加上本月消耗的电能可得月末电能表的示数,注意电能表的最后一位是小数位,单位是kW⋅h;
(2)由电能表参数“3000imp/kW⋅h”可知,每消耗1kW⋅h电能电能表指示灯闪烁3000次,据此可求指示灯闪烁10次消耗的电能,再利用P=Wt求小明家所使用的用电器的总功率。
本题考查了使用电能表消耗电能、电功率的计算,理解电能表各参数的含义是关键。
23.【答案】相等 B
【解析】解:实验中阻值不相等两电阻串联,则两电阻中的电流相等,在通电时间相同时,电阻大的电阻丝产生的热量多,即B相通的电阻丝R2产生的热量要多,B气球先鼓起来。
故答案为:相等;B。
(1)串联电流处处相等;
(2)电流产生热量与导体中的电流、导体电阻和通电时间有关,在电流和通电时间相同时电阻越大产生的热量越多。
本题探究电流产生的热量与电流及电阻的关系,要求能正确分析电路,掌握串联电路的特点,并灵活应用焦耳定律分析解答。
24.【答案】加热时间 乙 甲 乙
【解析】解:(1)由于使用相同的酒精灯进行加热,所以,根据转换法可知,两种液体吸收热量的多少可通过加热时间来比较;
(2)分析图丙的图象可知:质量相等的甲和乙两种液体,在升高相同温度时,乙的加热时间长,说明乙吸收的热量较多;质量相等的甲和乙两种液体,在吸收相同热量时(即加热相同的时间),甲升温较高;
(3)质量相等的甲和乙两种液体,在升高相同温度时,乙加热时间长,乙吸收的热量较多,故乙的吸热能力强,即乙的比热容大;根据Q=cmΔt可知,质量相同的甲、乙两种液体,降低相同的温度时,乙放热多,故小华应选乙液体作为供热物质装入暖手袋中。
故答案为:(1)加热时间;(2)乙;甲;(3)乙。
(1)使用相同的酒精灯通过加热时间的长短来比较吸热多少,这种方法叫转换法;
(2)根据图乙结合转换法分析回答;
(3)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;
根据题意确定吸热能力强的物质,根据Q=cmΔt分析。
本题比较不同物质的吸热能力,考查控制变量法、转换法的应用和比较吸热能力的方法及比热容大的运用,为热学中的重要实验。
25.【答案】B A 电压表 反比 小
【解析】解:(1)正确连接完电路,如图1所示,闭合开关后,发现电流表几乎无示数,电路可能断路,电压表示数明显,电压表与电源连通,那么出现该状况的原因应该是定值电阻开路,选B;
(2)根据串联分压原理可知,将定值电阻由10Ω改接成15Ω的电阻,电阻增大,其分得的电压增大;
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,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向左A端移动,同时眼睛盯着电压表,使电压表的示数不变;
(3)根据收集的实验数据小明绘出了I与1R的图象,如下图所示,因I与1R的变化关系为过原点的直线,故可知I与1R成正比,
即在电压不变时,通过导体的电流与导体电阻成反比;
(4)电压预设值越大,电路中电流越大,变阻器两端电压越小,由欧姆定律可知,变阻器连入阻值越小,滑动变阻器阻值调节范围越小;
故答案为:(1)B;(2)A;电压表;(3)反比:(4)小。
(1)若电流表示数为0,说明电路可能断路;电压表示数接近电源电压,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的支路以外的电路是完好的,则与电压表并联的电路断路了;
(2)根据控制变量法,研究电流与电阻的关系时,需控制定值电阻的电压相同,当换上大电阻时,根据分压原理确定电压表示数的变化,由串联电路电压的规律结合分压原理确定滑片移动的方向;
(3)根据绘出的I与1R的图象,可知I与1R成正比,据此得出结论;
(4)根据欧姆定律分析。
本题探究通过导体的电流与电阻的关系,考查注意事项、对器材的选择、操作过程、数据分析、控制变量法。
26.【答案】A 滑动变阻器接入电路的阻值太大,小灯泡的实际功率太小 2.2B0.5不成 小灯泡的电阻随温度的升高而增大
【解析】解:(1)小灯泡额定电压为2.5V、额定功率小于1W,根据P=UI可知小灯泡的额定电流约为IL=PLUL=1W2.5V=0.4A,浮电流表选用小量程与灯泡串联,如图所示:
(2)由电路图可知,滑片在A端时,滑动变阻器接入电路的阻值最大,闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应位于A端;
(3)闭合开关后,发现两表示数都很小,灯泡不亮,其原因是滑动变阻器接入电路的阻值太大,小灯泡的实际功率太小;
(4)电压表选用小量程,分度值为0.1V,示数为2.2V;小灯泡的额定功率为2.5V,若想测量小灯泡的额定功率,应让小灯泡两端的电压变大,让滑动变阻器两端的电压变小,故应将图甲中滑片P向B端移动,使电压表的示数为2.5V;
(5)小灯泡的额定电压为2.5V,从图中可知小灯泡的额定电流为0.2A,则小灯泡的额定功率P额=U额I额=2.5V×0.2A=0.5W;
(6)通过灯泡的电流跟他两端的电压不成正比,其原因是小灯泡的电阻随温度的升高而增大。
故答案为:(1)如图;(2)A;(3)滑动变阻器接入电路的阻值太大,小灯泡的实际功率太小;(4)2.2;B;(5)0.5;(6)不成;小灯泡的电阻随温度的升高而增大。
(1)小灯泡额定电压为2.5V、额定功率小于1W,根据P=UI可知小灯泡的额定电流,据此选择电流表的量程,并将电流表与灯泡串联;
(2)闭合开关前,滑动变阻器接入电路的阻值应为滑动变阻器的最大阻值,根据电路图确定滑片的位置;
(3)闭合开关后,发现两表示数都很小,灯泡不亮,其原因是滑动变阻器接入电路的阻值太大,小灯泡的实际功率太小;
(4)电压表选用小量程,分度值为0.1V,据此得出示数;小灯泡的额定功率为2.5V,根据串联分压特点确定滑片P的移动方向,使电压表的示数为2.5V;
先确定电路总电阻的变化情况,根据欧姆定律可知电路中的电流的变化情况,根据P=UI可知电路中总功率的变化情况;
(5)小灯泡的额定电压为2.5V,从图中可知小灯泡的额定电流为0.2A,根据P=UI得出小灯泡的额定功率;
(6)小灯泡的电阻随温度的升高而增大。
本题为测定“小灯泡电功率”的实验,考查电路图连接、滑动变阻器的使用、电功率计算等知识。
27.【答案】解:(1)由电路图可知,只闭合开关S1时,电路为R1的简单电路,此时电路中的总电阻较大(比并联的总电阻大),根据P=UI=U2R可知,电热水壶的总功率小,处于保温挡,
由P=UI=U2R可得R1的电阻:
R1=U2P保温=(220V)2100W=484Ω;
(2)由P=Wt可得,加热过程中煮茶器消耗的电能:
W=P加热t=900W×700s=6.3×105J;
(3)由η=Q吸W可得,吸收热量:
Q吸=ηW=80%×6.3×105J=5.04×105J;
由Q吸=cmΔt可求得煮茶器中水的质量:
m=Q吸cΔt=5.04×105J4.2×103J/(kg⋅℃)×(100℃−20℃)=1.5kg。
答:(1)发热电阻R1的阻值为484Ω;
(2)加热过程中煮茶器消耗的电能为6.3×105J;
(3)煮茶器中水的质量为1.5kg。
【解析】(1)由电路图可知,只闭合开关S1时,电路为R1的简单电路,此时电路中的总电阻最大,总功率最小,电热水壶处于保温挡,根据P=UI=U2R求出R1的电阻;
(2)已知加热时间和加热挡功率,由P=Wt可求得加热过程中煮茶器消耗的电能;
(3)已知在此过程中煮茶器的加热效率为,由η=Q吸W可求得吸收热量,由Q吸=cmΔt可求得煮茶器中水的质量。
本题考查了电功率公式和吸热公式、电功公式的综合应用,关键是公式及其变形式的灵活运用,计算过程还要注意单位的换算。
28.【答案】解:(1)闭合开关S1,断开开关S2、S3,为R1的简单电路,电流表示数为0.4A,
根据欧姆定律可得,电源电压:
U=I1R1=0.4A×20Ω=8V;
(2)闭合开关S3,断开开关S1、S2,R2、R3串联,滑动变阻器滑片置于中点位置时,电压表(测变阻器的电压)的示数为4V,则电路中的电流:
I2=U20.5R滑=4V50Ω=0.08A,
根据串联电路的规律和欧姆定律可得,R3的阻值:
R3=U−U2I2=8V−4V0.08A=50Ω;
(3)闭合开关S1、S2和S3,R1、R2并联,电压表测电源电压,电流表测干路电流,
根据并联电路各支路互不影响,通过R1的电流为0.4A不变,
电流表的量程为0∼0.6A,则干路电流最大为0.6A,
由并联电路电流的规律,通过变阻器的最大电流:
I变大=I总大−I1=0.6A−0.4A=0.2A,
由欧姆定律可得,变阻器连入电路的最小电阻:
R滑小=UI变大=8V0.2A=40Ω;
当变阻器滑片移动最左端时,变阻器接入阻值最大,总电流最小,没有超过电流表量程,故变阻器的最大电阻为100Ω,
在不损坏电流表、电压表的情况下,滑动变阻器R2的阻值取值范围为40Ω∼100Ω。
答:(1)闭合开关S1,断开开关S2、S3,电流表示数为0.4A,电源电压为8V;
(2)闭合开关S3,断开开关S1、S2,滑动变阻器滑片置于中点位置时,电压表的示数为4V,R3的阻值为50Ω;
(3)闭合开关S1、S2和S3,在不损坏电流表、电压表的情况下,滑动变阻器R2的阻值取值范围为40Ω∼100Ω。
【解析】(1)闭合开关S1,断开开关S2、S3,为R1的简单电路,已知电流表示数,根据欧姆定律求出电源电压:
(2)闭合开关S3,断开开关S1、S2,R2、R3串联,根据电压表(测变阻器的电压)的示数为4V,由欧姆定律得出电路的电流,根据串联电路的规律和欧姆定律求出R3;
(3)闭合开关S1、S2和S3,R1、R2并联,电压表测电源电压,电流表测干路电流,根据并联电路各支路互不影响,可知通过R1的电流,由并联电路电流的规律得出通过变阻器的最大电流,由欧姆定律求出变阻器连入的最小电阻;
当变阻器滑片移动最左端时,没有超过电流表和电压表量程,故变阻器的最大电阻为100Ω,据此确定答案。
本题考查串联电路的规律及欧姆定律的运用,关键是电路的识别。额定电压
220V
保温挡功率
100W
加热挡功率
900W
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