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第第页【解析】黑龙江省讷河市同义镇中心校2022-2023学年九年级上学期期中物理试卷登录二一教育在线组卷平台助您教考全无忧
黑龙江省讷河市同义镇中心校2022-2023学年九年级上学期期中物理试卷
一、单项选择题(每题2分共20分)
1.下列对数据的估测中,最接近实际的是()
A.家用空调的电功率约为10W
B.一节新干电池的电压为1.5V
C.家用电冰箱的额定功率约为2000W
D.家用节能灯的额定电流约为2.2A
【答案】B
【知识点】电功率;额定电压;额定功率
【解析】【解答】A、一节新干电池的电压为15V,符合实际,故A正确;
B、家用电冰箱的额定功率约为100W,故B错误;
C、家用节能灯的额定电流约为0.2A,故C错误;
D、对人体的安全电压为不高于36V,故D错误。
故选:A。
【分析】此题考查对生活中常见物理量的估测,结合对生活的了解和对物理单位的认识,找出符合实际的选项即可。
2.下列现象能说明分子在不停息地做无规则运动的是()
A.扫地时,灰尘飞扬B.从烟囱里冒出黑烟
C.酒瓶打开后,闻到酒香D.丰收季节,麦浪起伏
【答案】C
【知识点】分子热运动
【解析】【解答】A、扫地时,灰尘飞扬,是固体小颗粒的运动,属于物体的机械运动,故A错误;
B、从烟囱里冒出黑烟,是固体灰尘的运动,属于物体的机械运动,故B错误;
C、酒瓶打开后,就能闻到香味,是分子无规则运动的结果,故C正确;
D、丰收季节,麦浪起伏,属于物体的机械运动,故D错误。
故选:C。
【分析】本题考查分子运动与机械运动的区别,我们一定要区分开分子热运动与固体小颗粒的运动(粉笔灰、扬尘等)。
3.图所示的物品中,通常情况下属于导体的是()
A.陶瓷盘B.不锈钢锅C.玻璃杯D.竹制铲子
【答案】B
【知识点】导体与绝缘体
【解析】【解答】ACD.一般情况下,陶瓷盘、玻璃杯、竹制铲子都是绝缘体,故ACD不符合题意;B.不锈钢锅易导电,是导体,故B符合题意。故选:B。
【分析】本题考查的是导体与绝缘体区分。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、石墨、酸碱盐的溶液等。常见的绝缘体有陶瓷、塑料、玻璃、橡胶、油等;导体和绝缘体没有绝对的界限。
4.下列图所示的家用电器中属于电热器的是()
A.电暖气B.洗衣机C.电风扇D.电视机
【答案】A
【知识点】焦耳定律
【解析】【解答】A.电饭锅是将电能转化为内能的用电器,故A符合;
B.洗衣机是把电能主要转化为机械能,故B不符合;
C.电风扇是把电能主要转化为机械能,故C不符合;
D.电视机是将电能转化为光能和声能的用电器,故D不符合
故选A.
【分析】本题考查学生对电能转化本质的理解情况,电热器是将电能转化为内能的用电器,根据各个选项中用电器的能量转化,分别进行分析。
5.电视机、电烙铁、电风扇上都标有“220V150W”字样,都在额定电压下工作时,相同时间内消耗的电能最多的是()
A.电烙铁B.电视机C.电风扇D.一样多
【答案】D
【知识点】电功及电功的实质
【解析】【解答】因额定电压下用电器的电功率和额定功率相等,所以,三种用电器的实际功率相等,由W=Pt可知,相同时间内三种用电器消耗的电能相等。
故选D
【分析】本题考查的是电能电功的实质;实际功率、时间相等时。消耗电能相等;要跟产生热量区分开。
6.(2023九上·通州期末)如图所示,当甲电路中的开关S闭合时,两个电压表的指针位置均为如图乙所示,则电阻R1和R2两端的电压分别为()
A.1.2V,6VB.6V,1.2VC.4.8V,1.2VD.1.2V,4.8V
【答案】C
【知识点】电压的测量及电压表的使用;串联电路的电压规律
【解析】【解答】解:电压表V1测量的是电源电压,选的是0~15V的量程,分度值为0.5V,根据指针位置,电压表读数为6V;
电压表V2测量的是R2电压,选的是0~3V的量程,分度值为0.1V,根据指针位置,电压表读数为1.2V;
根据串联电路的电压关系U1=U﹣U2=6V﹣1.2V=4.8V.
故选:C.
【分析】本题明确电压表的读数方法,串联电路的电压关系:U=U1+U2.
7.L1、L2是两只分别标有“220V60W”和“220V40W”的灯泡,若将它们串联后接入220V的家庭电路,则下列说法正确的是()
A.灯泡L1比灯泡L2亮B.灯泡L2比灯泡L1亮
C.两只灯泡一样亮D.无法判断
【答案】B
【知识点】额定电压;额定功率;实际电压;实际功率
【解析】【解答】由R=U2/P可得,灯泡L2的电阻大,将两灯串联接入220V电路两端,因串联电路电流都相等,根据P=I2R可知,灯泡L2的实际功率大,因灯的亮度取决于灯的实际功率,L2亮,故B正确,ACD错误。
故选B。
【分析】本题考查欧姆定律、串联电路的规律、影响灯亮度的因素及电功率公式的灵活运用,灯的亮度取决于灯的实际功率是解题关键。
8.如图所示电路,当开关S闭合时,只有一只灯泡发光,且电压表示数为0V。由此可以判断电路的故障可能是()
A.灯L1短路B.灯L2短路C.灯L1断路D.灯L2断路
【答案】B
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】由图可知,该电路为串联电路,电压表测量灯泡L2两端的电压;当开关S闭合时,电压表示数为0V,说明与电压表并联的L2短路了。
故选B。
【分析】本题考查了学生利用电压表判断电路故障的分析能力,平时做实验时试一试,掌握灯短路或开路对电路的影响,多积累这方面的经验,提高分析能力。
9.如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P由b端逐渐向图示位置移动的过程中()
A.电压表V示数变大,电流表A1示数变小
B.电压表V示数变大,电流表A2示数变小
C.电压表V的示数与电流表A2示数的比值不变
D.电压表V的示数与电流表A1示数的比值不变
【答案】C
【知识点】电路的动态分析
【解析】【解答】由图可知,电阻R与滑动变阻器R2并联,电流表A2测通过定值电阻R的电流,电流表A1测干路中的总电流,电压表测量的是电源电压,其示数保持不变.
AB、将滑动变阻器的滑片P向b端移动,滑动变阻器接入电路U的电阻变大,根据欧姆定律可知,通过变阻器R2的电流变小;由于R1两端的电压不变,所以R1的电流保持不变,即电流表A的示数不变,根据并联电路的电流特点可知,干路中的电流减小,即A1的示数变小,故AB错误;
C、电压表V的示数不变,电流表A1的示数变小,则电压表V的示数与电流表A1的示数的乘积变小,故C正确。
D、电流表A1和A2的示数差为通过滑动变阻器的电流,由欧姆定律可知,电压表V的示数与电流表A1和A的示数差的比值为滑动变阻器的电阻,其电阻变大,则该比值变大,故D错误,
故选C.
【分析】本题考查了并联电路的特点和欧姆定律的应用,关键是能把比值问题转化为阻值问题来处理,这样就可以减小问题的复杂性。
10.如图是电阻甲和乙的U—I图象,下列说法正确的是()
A.甲的电阻值保持10Ω不变
B.乙的电阻值保持不变
C.甲、乙并联在电路中,当电源电压为2V时,电路总电流为0.3A
D.甲,乙串联在电路中,当电路电流为0.2A时,电源电压为8V
【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】A、当U=2V时,对应的电流为0.1A,故R=20Ω,故A错误。
B、由图象可知,甲对应的电流与电压成正比,根据欧姆定律可知甲电阻的阻值不变,乙电阻的阻值变化;故B不正确;
C、甲、乙并联在2V电源时,则两灯泡两端的电压为2V,由图象可知,I甲=0.1A,I乙=0.2A,故干路电流I=I甲+I乙=0.1A+0.2A=03A,故C正确;
D、甲、乙串联在电路中时,当电路电流为0.2A时,由图可知U甲=4V,U乙=2V,U=6V,故D错误。
故选:C。
【分析】本题考查了串联电路的电流特点和并联电路的电压特点以及欧姆定律的灵活运用,关键是根据图象得出相关的信息。
二、(多项选择题,每题至少有两个或两个以上答案,答案全对得3分,漏选得1分,错选或多选不得分,每题3分共9分)
11.下列关于热现象的说法中正确的是()
A.快速反复弯折铁丝时,机械能转化为内能
B.发生热传递时,热量总是从内能大的物体传递给内能小的物体
C.同一物体质量不变,温度升高,内能增加
D.水和煤油升高相同的温度,水吸收的热量较多
【答案】A,C
【知识点】内能的利用及其意义;做功改变物体内能;热传递改变物体内能
【解析】【解答】A、用手反复弯折铁丝,人对铁丝做功,机械能转化为内能,故A正确;
B、发生热传递时,热量总是从温度高的物体传递给温度低的物体,故B错误;
C、物体质量不变,温度升高,内能增加,故C正确;
D、水的比热容大于煤油的比热容,根据公式Q=cmΔt可知,水和煤油升高相同的温度,由于不知道水和煤油的质量,故无法判断水和煤油吸收热量的多少,故D错误。
故选:AC。
【分析】本题是一道热学综合题,主要考查改变物体内能的方法、热传递的条件、对比热容的理解
(1)做功和热传递可以改变物体的内能;
(2)热传递的条件是两物体之间由温度差;
(3)物体的内能与物体的质量、状态和温度等因素有关。
12.(2023九上·抚远期中)李明同学实验时,连好电路后,用开关试触时发现电压表、电流表分别出现如图所示的情况,产生此现象的原因下列说法中可能的是()
A.电流表的量程选择过小
B.电压表的量程选择过小
C.电流表“+”“—”接线柱接反了
D.电压表“+”“—”接线柱接反了
【答案】A,D
【知识点】电流的测量及电流表的使用;电压的测量及电压表的使用
【解析】【解答】如图,在试触时,电压表的指针偏向零刻度线的左侧,是因为电压表的“+”、“-”接线柱接反了;电流表的指针向右偏转到了刻度线以外,是因为电流表的量程选择过小了。AD符合题意,BC不符合题意。
故答案为:AD。
【分析】在试触时,电压表的指针偏向零刻度线的左侧,是因为电压表的“+”、“-”接线柱接反了;电流表的指针向右偏转到了刻度线以外,是因为电流表的量程选择过小了。
13.(2023·齐齐哈尔)如图所示,电源电压为保持不变,电压表量程选择“”,电流表量程选择“”,滑动变阻器规格为“”,小灯泡L上标有“”字样(忽略灯丝电阻的变化)。闭合开关S,若两电表示数均不超过量程,灯泡两端的电压不超过额定电压,下列说法中正确的是()
A.小灯泡灯丝电阻为
B.电路中的最大电流为
C.滑动变阻器阻值变化范围为
D.电路的最大功率为
【答案】A,B,D
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】A.由可知灯泡的阻值为
A符合题意;
B.滑片移动的过程中,当灯泡正常发光时,电路中的电流是最大;由得,电路中的最大电流为
B符合题意;
C.当电压表示数为时,滑动变阻器连入电路中的阻值最大,此时灯泡两端的电压为
电路中的最小电流为
滑动变阻器连入电路中的最大阻值为
灯泡正常发光时,电流最大,则电路的总电阻最小;滑动变阻器两端的电压为
滑动变阻器连入电路中的最小阻值为
所以滑动变阻器的阻值变化范围是,C不符合题意;
D.根据可知,电路中的电流最大时总功率最大,最大功率为
D符合题意。
故答案为:ABD。
【分析】利用串并联电路的电流、电压规律,结合欧姆定律求解电路中的电流和电压,再利用功率公式求解功率。
三、(填空题,每题2分共20分)
14.日常生活中饭煮熟是通过的方式利用内能,喷气式飞机飞行时是通过的方式利用内能。
【答案】热传递;做功
【知识点】做功改变物体内能;热传递改变物体内能
【解析】【解答】利用内能的主要途径是做功和热传递;日常生活中生火煮饭是通过热传递的方式利用内能的,而喷气式飞机是通过内能做功的方式提供动力的.
故答案为:热传递;做功.
【分析】本题主要考查学生对做功和热传递这两种改变物体内能的方法的理解和掌握。
15.某导体两端的电压为6V时,流过该导体的电流为0.2A,则该导体的电阻为Ω;当导体两端的电压升高到12V时,其电阻(填“增大”、“减小”或“不变”)。
【答案】30;不变
【知识点】电阻;影响电阻大小的因素;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】由欧姆定律可得,导体的电阻:R=
因电阻是导体本身的一种性质,与两端的电压和通过的电流无关,所以当该导体两端电压增加到12V时导体的电阻仍为30Ω不变。
故答案为:30;不变。
【分析】本题考查了欧姆定律的简单应用,关键是知道导体的电阻与两端的电压和通过的电流无关。
已知电压与电流由欧姆定律可以求出导体电阻;导体电阻由导体材料、长度、横截面积决定,与电压、电流无关。
16.如图用电器总功率不能超过W,若上月底电能表示数为1877.6kW·h,则本月的电费是元(每度电的电费是0.5元)。
【答案】8800;70
【知识点】电能表参数的理解
【解析】【解答】(1)由图知,电能表的工作电压是220V,允许通过的最大电流为40A,所以他家同时使用的用电器最大总功率:P=UI=22040A=8800W
上月底电能表示数为1877.6kW·h,电能表读数为:2023.6kW·h,消耗电能140kW·h,每度电的电费是0.5元,所以花费:70元。
故答案为:8800;70
【分析】本题考查的是电能表参数的理解,掌握电能表各参数的含义,利用工作电压和最大电流可以求出最大功率,电能表读数要注意小数点。
17.如图甲所示的电路图,L1和L2是联的。开关闭合时,两个电流表的示数分别如图乙和图丙,判断流过灯L2的电流大小是。
【答案】并;0.5A
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;电流的测量及电流表的使用
【解析】【解答】由电路图可知:两灯泡并联,电流表A2测干路电流,电流表A1测通过L支路的电流。
图乙接的是0~0.6A量程,所以分度值是0.02A.则读数是0.5A。
图丙接的是0~3A量程,所以分度值是0.1A,则示数是1A。
则灯L2的电流大小:I=IA2-IA1=1A-0.5A=0.5A。
【分析】本题考查的是电流表读数及并联电路电流的规律;并联电路中干路电流等于各支路电流之和。
18.当带电的塑料棒靠近不带电的铝箔条的一端时,铝箔条就会因而偏转;天气干燥时用塑料梳子梳头,梳着梳着,头发随着梳子飘起来是因为。
【答案】带电体能吸引轻小物体;异种电荷相互吸引
【知识点】电荷间的相互作用规律
【解析】【解答】带电的塑料棒靠近不带电的铝箔条的一端时,铝箔条就会偏转,是因为带电体能吸引轻小物体因而偏转而偏转;天气干燥时用塑料梳子梳头,梳着梳着头发随着梳子飘起来是因为异种电荷相互吸引。
【分析】本题考查对生活中的一些摩擦起电现象和电荷间的相互作用,要了解摩擦现象生活中很常见,晚上睡觉前脱衣服时有火花;衣服上易沾有灰尘;梳子梳头发,头发随梳子飘起来等;同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
19.(2023九上·石阡期中)如图是一种自动测定油箱内油面高度的装置,R相当于滑动变阻器,它的金属滑片是杠杆的一端,从油量表(相当于电流表)指针所指的刻度,就可以知道油箱内油面的高度;当油箱内油量减少,油面下降,浮子下沉,R的滑片上移,接入电路中的电阻,则油量表相应的示数(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】变大;变小
【知识点】滑动变阻器的原理及其使用;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】由电路图可知,R0与R串联,油量表串联在电路中。当油箱内油量减少,油面下降,浮子下沉,R的滑片上移,滑动变阻器接入电路阻值变大。R的滑片上移,滑动变阻器接入电路阻值变大,由串联电路电阻规律可知,电路的总电阻变大,由欧姆定律可知,电源电压不变时,电路的总电阻变大,电路中电流变小,即油量表示数变小。
【分析】滑动变阻器接入电路的长度越长电阻越大;电压一定时,电阻越大,电流越小。
20.如图甲所示的某品牌插秧机使用北斗导航,农民只需在作业前进行相关设定,即可实现24小时无人值守自动作业。该插秧机使用四冲程汽油机,图乙中汽油机处于冲程。如果该汽油机飞轮的转速是60r/s,则汽油机每分钟对外做功次;
【答案】压缩;1800
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】(1)从图中可以看出,两个气门都关闭,活塞由下向上运动,压缩内部的混合物,故该冲程是压缩冲程;
(2)该汽油机飞轮的转速是60r/s,飞轮转两圈对外做功一次,则每秒钟对外做功30次,则一分钟做功1800次。
故答案为:压缩;1800。
【分析】本题考查内燃机的四个冲程工作特点。
(1)内燃机的一个工作循环由吸气、压缩、做功和排气四个冲程组成;分析题中的插图能看出,此时两个气门都关闭,活塞由下向上运动,压缩内部的混合物,即看判断该冲程的名称;
(2)在四冲程内燃机的一个工作循环中,完成4个冲程,并对外做功1次,曲轴和飞轮转2圈。解决此题要结合内燃机的四个冲程工作特点进行分析解答,记住相关的数据大小,会根据转速进行相关计算。
21.甲、乙两只小灯泡,铭牌上分别标有“6V3W”和“12V12W”(灯丝电阻不变),若把它们串联在同一电路中,电路两端最大电压为V;并联在同一电路中干路最大电流值为A。
【答案】12;1
【知识点】额定电压;额定功率;实际电压;实际功率
【解析】【解答】灯泡甲“6V3W”电流为电阻为
灯泡乙“12V12W”电流为电阻为。
若把它们串联在同一电路中,则通过最大电流为0.5A,则通过最大电压为0.5A,通过电压为U=(R甲+R乙)I=(12Ω+12Ω)*0.5A=12V。
并联在同一电路中干路则通过最大电压为6v:最大电流值为
【分析】本题考查小灯泡额定功率求正常发光电流、电阻,并联电路、串联电路特点。本题重点在于灯丝电阻不变,通过串联电路要保证最小通过电流,用最小电流来解最大电压。通过并联电路要保证最小通过电压,用最小电压来解最大电流。
22.如图所示,电源电压保持不变,断开开关S时,电流表示数为I1,闭合开关S时,电流表示数为I2,如果,电阻R1和R2则的电阻之比为,闭合开关S后,电阻R1和R2消耗的电功率之比为。
【答案】3:1;1:3
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率与电压、电流的关系
【解析】【解答】由图知,S断开时,只有R1接入电路,电流表示数为I1,即通过R1的电流为I1
S闭合时,R1和R2并联,电流表示数为I2,即干路中的电流为I2
由I1:I2=1:4可知:I2=4I1
由并联电路的电流特点可知,通过R2的电流为:IR2=3I1,电阻R1和R2则的电阻之比为电流反比3:1
因并联电路中各支路两端的电压相等。由公式P=UI可知,
R1和R2消耗的电功率之比为PR1:PR2=IR1:IR2=1:3。
故答案为:3:1;1:3。
【分析】本题考查了并联电路的电流、电压规律以及电功率的简单计算。
S断开时,只有R1接入电路;S闭合时,R1和R2并联,电流表的前后示数分别代表通过R1的电流和干路中的总电流,由并联电路电流规律可知通过R的电流,结合并联电路的电压特点由欧姆定律可得电阻之比,由公式P=UI可知它们消耗的电功率之比。
23.一种亮度可以调节的小台灯,其电路如图甲。电源电压为24V,灯泡L的额定电压为24V,通过灯泡L的电流与其两端电压的关系如图乙。调节滑动变阻器R,使灯泡的实际功率为1.2W时,灯泡两端的电压是V,滑动变阻器R接入电路的阻值是Ω。
【答案】6;90
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【解答】(1)灯泡两端的电压为24V时,灯泡正常发光,由图乙可知此时通过灯泡的电流I=0.4A,
根据欧姆定律可得,此时灯丝的电阻:;
(2)由图乙可知,当灯泡两端的电压为6V,通过的电流为0.2A时,灯泡的实际功率为1.2W.
串联电路小总电压等于各分电压之和,
消动变阻器两端的电压U=U-U'=24V-6V=18V,
串联电路中各处的电流相等,
滑动变阻器R连入电路的阻值
故答案为:6;90。
【分析】本题考查的是欧姆定律的应用,串联电路的电流规律,串联电路的电压规律。
(1)实际电压下灯泡正常发光。根据图乙读出对应的电流,根据欧姆定律求出此时灯丝的电阻。
(2)由知找出灯泡的实际功率为1.2W时灯泡两端的电压和电流,根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压,再根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出滑动变阻器R连入电路的阻值。
四、实验与探究(24题7分,25题8分,26题9分,共24分)
24.如图所示是探究“不同物质的吸热能力”的实验装置。
(1)取(选填“质量为200g”或“体积为200mL”)、初温均为20℃的甲乙两种液体,分别倒入两个完全相同的烧杯中,再用相同的电加热器加热,实验数据记录如表格。实验中通过比较(选填“升高的温度”的“加热的时间”)比较两种液体吸收热量的多少。
(2)分析数据可知,当它们升高相同的温度时,(选填“甲”或“乙”)液体需要吸收的热量更多。
(3)于翔同学认为可以通过比较甲乙两种液体加热至沸腾的时间长短来判断哪种液体的吸热能量更强。你认为他的方法(选填“可行”或“不可行”)。
(4)若这两种液体中选出一种液体作为冷却剂用,则(选填“甲”或“乙”)液体的冷却效果更好。
(5)若其中一种液体是水,则另一种液体的比热容为J/(kg℃),这种液体在0~40s的时间内吸收的热量为J。[水的比热容c=4.2×103J/(kg℃)]
【答案】(1)质量为200g;加热时间
(2)甲
(3)不可行
(4)甲
(5)2.1×103;8.4×103
【知识点】比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】(1)根据Q=cmΔt,比较不同物质吸热的情况,两个相同的烧杯中分别装有初温和质量相同的液体,而不是体积相同的;选用两个相同规格的电加热器加热,在相同时间内放出的热量是相同的,则液体吸收的热量也是相同的;我们使用相同的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;
(2)分析数据可知,当它们升高相同的温度时,甲加热时间比乙时间长,所以得出甲吸收热量多。
(3)由于甲乙的沸点不同,当两种液体都沸腾时,其温度变化量不同,通过比较“液体甲和液体乙加热至沸腾的时间长短”来判断谁的吸热能力强,该方法不可行;
(4)由(2)可知,甲的比热容大,所以若在这两种液体中选择一种作为汽车发动机的冷却剂,甲液体冷却效果更好。
(5)水的比热容大,所以甲为水,根据Q=cmΔt可知,在质量相同,升高相同温度时,比热容之比等于吸收热量之比,所以C甲:C乙=Q甲:Q乙=2:1,所以乙的比热容为2.1×103J/(kg·℃)这种液体在0~40s的时间内升高的温度为:20℃。所以吸收的热量为:Q=cmΔt=2.1x103J/(kg·℃)x0.2kgx20℃=8.4x103J
故答案为:(1)质量为200g;加热的时间;(2)甲;(3)不可行;(4)甲;(5)2.1×103;8.4×103;。
【分析】本题比较不同物质吸热的情况。两个相同的烧杯中分别装有初温和质量相同的液体,而不是体积相同的;选用两个相同规格的电加热器加热,在相同时间内放出的热量是相同的,则液体吸收的热量也是相同的;我们使用相同的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;
①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;
②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;比热容、吸收热量可以根据Q=cmΔt进行分析。
25.如图是“探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”的实验装置。
(1)如图甲,两个容器中的电阻丝串联的目的是使通过两个电阻丝的相同。该装置可用来探究电流通过导体产生的热量与的关系;通电一段时间后,与(选填“左”或“右”)侧容器相连的U形管中液面的高度差大。
(2)用U形管中液面的高度差来反映两容器内电阻丝放出热量的多少应用的实验方法是。
(3)采用图乙所示实验装置,可以得出结论:在电阻和通电时间相同时,越大,产生的热量越(选填“多”或“少”)。
(4)乙装置中电阻R3的主要作用是。
(5)如果乙装置中R3发生了断路,保证通电时间相同,与断路前相比较,则左侧U形管中液面的高度差将(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】(1)电流;电阻;右
(2)转换法
(3)电流;多
(4)使通过容器中的电阻丝的电流不同
(5)变大
【知识点】焦耳定律;焦耳定律的应用;电流的热效应
【解析】【解答】(1)由图甲可知,左右容器内的电阻丝串联,通过它们的电流和通电时间相同,两电阻阻值不同,可以探究电流通过导体产生热量与导体电阻的关系;由焦耳定律可知,电流和通电时间相同时,电阻越大,电流通过导体产生的热量越多,所以与右侧容器相连的U形管中液面的高度差大;
(2)电流通过导体产生的热量不易观察,但容器内空气温度升高时,空气体积膨胀,推动U形管中的液体上升,从而用U形管中左右液面的高度差来显示;这种方法是转换法;
(3)由图乙可知,右边容器内的电阻丝与容器外的电阻丝并联后,再与左边容器内的电阻丝串联,左右容器内的电阻丝阻值和通电时间相同,但通过左侧电阻丝的电流比通过右侧电阻丝的电流大,左侧U形管液面高度差较大,由此得到的结论是:导体电阻相同时,通过导体的电流越大,相同时间内产生的热量越多。
(4)右边容器内的电阻丝与容器外的电阻丝并联后,再与左边容器内的电阻丝串联,左右容器内的电阻丝阻值和通电时间相同,但通过左侧电阻丝的电流比通过右侧电阻丝的电流大。
(5)如果乙装置中R3发生了断路,因为R3与R2并联,并联电路中总电阻比任何支路电阻都小,所以电路总电阻变小,电流变大,所以左侧U形管中液面的高度差将变大。
故答案为:(1)电流;电阻;右(2)转换法;(3)电流;多(4)使通过容器中的电阻丝的电流不同(5)变大。
【分析】本题主要考查探究电流产生的热量与哪些因素有关,
原理:用U形管中液面的高度差来反映两容器内电阻丝放出热量的多少。
被加热材料选用煤油或空气的原因:利用煤油比热容小升温明显;空气热胀冷缩明显。
选用加热材料的要求:质量、初温、材料相同。
实验方法:控制变量法,转换法。
探究电热与电阻的关系是需控制电热丝的电流和通电时间相同,将左右容器内的电阻丝串联,通过它们的电流和通电时间相同,两电阻阻值不同,由焦耳定律(图)可知,电流和通电时间相同时,电阻越大,电流通过导体产生的热量越多,所以与电阻大的那侧容器相连的U形管中液面的高度差大。
探究电热与电流的关系是需控制电阻和通电时间相同,右边容器内的电阻丝与容器外的电阻丝并联后,再与左边容器内的电阻丝串联,左右容器内的电阻丝阻值和通电时间相同,但通过左侧电阻丝的电流比通过右侧电阻丝的电流大,左侧U形管液面高度差较大,由此得到的结论是:导体电阻相同时,通过导体的电流越大,相同时间内产生的热量越多。
探究电热与通电时间的关系时需控制电阻和电流相同,改变通电时间的长短。两个烧瓶串联的目的:使通过电流相同。
焦耳定律:电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比。
计算公式:Q=I2Rt
26.在“测定小灯泡的额定功率”实验中,小明同学用一个电压表、一个电流表、一个开关电压为恒为6V的电源、额定电压为3.8V的小灯泡和一个标有“20Ω1.5A”的滑动变阻器,小灯泡的额定功率小于2W,设计的电路如图甲所示的电路。
(1)连接电路时开关应处于(选填“闭合”或“断开”)状态;
(2)小明在按照图甲所示的电路图连接实物过程中,出现如乙图所示情形,请你根据甲图帮他连接完好
(3)闭合开关后,无论怎样调节滑动变阻器,发现小灯泡都不发光,电流表无示数,电压表有示数,则电路中发生的故障可能是;
(4)在实验中,若电压表示数为2V,为了使灯两端电压达到3.8V,必须将滑片向(选填“A”或“B”)调节;当小灯泡正常发光时,电流表示数如图丙,则灯泡的额定功率为W;
(5)完成上述实验后,小明把小灯泡更换成定值电阻(如左图),利用原电路继续探究“电流与电阻”的关系:实验时,小明先将5电阻接入电路,调节滑动变阻器使电压表示数为2V,记下对应的电流;再将5的电阻更换为10电阻,将滑动变阻器适当向(选填“A”或“B”)端移动,使电压表示数仍为2V;当小明再换接15电阻时,发现无论怎样调节滑动变阻器,都不能使电压表示数为2V,分析其可能的原因(答出一种情况即可)。调整后完成了三组实验,得出该实验的结论是:。
【答案】(1)断开
(2)解:如图所示:
其它连法,只要正确就行
(3)灯泡断路
(4)A;1.52
(5)B;定值电阻两端控制电压过低(滑动变阻器的最长阻值太小);电压一定时,通过的导体的电流与导体的电阻成反比
【知识点】额定功率;探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】(1)为了保护电路,连接电路时应断开开关;
(2)正确连接滑动变阻器(一上一下),且滑片调最大值(远离下端)。电流表因该与用电器串联,电压表与用电器并联,所以如图所示:
(3)常见电路故障:电流表无示数,电压表有示数(接近电源电压),则电路中发生的故障可能是:电压表所测电器(灯泡)断路。电流表有示数,电压表无示数(电压表相当于接在导线上),则电路中发生的故障可能是:电压表所测电器(灯泡)短路。
(4)电压表示数2V小于灯泡额定电压3.8V,由电路图可知,应向左移动滑动变阻器滑片,使滑动变阻器接入电路的阻值变小,灯泡两端的电压变大,当电压表示数等于灯泡额定电压3.8V时,灯泡正常发光,灯泡的额定功率P=UI=3.8Vx0.4A=1.52W;
(5)将5的电阻换为10后,电压表的示数变大,所以应增大滑动变阻器的阻值,将滑片向左滑动,保持电压表的示数为2V,并读出电流表的示数;换接15电阻时,根据串分压的知识,电压表的示数变大,为使电压表的示数不变,所需滑动变阻器的阻值更大,电压表的示数无法达到2V,可能是滑动变阻器的阻值太小或是定值电阻两端的电压保持太低或是电源电压太高造成;探究“电流与电阻”的关系结论是:电压一定时,通过的导体的电流与导体的电阻成反比。
故答案为:(1)断开;(2)见上图;(3)灯泡断路,(4)A;1.52(5)B定值电阻两端控制电压过低(滑动变阻器的最长阻值太小);电压一定时,通过的导体的电流与导体的电阻成反比。
【分析】本题考查的是测定小灯泡的额定功率实验,学生因该注意该实验要点:
原理:P=UI
为了保护电路,连接电路时应断开开关;滑动变阻器的作用:①保护电路;②将小灯泡两端电压调成额定电压。所以要正确连接滑动变阻器(一上一下),且滑片调最大值(远离下端)。
电流表因该与用电器串联,电压表与用电器并联。且用“试触法”选择合适的量程。
实验多次测量的目的:测量小灯泡在不同电压下的电功率,并进行比较(与电阻测量区分开来,电阻多次实验是为了求平均值,减少误差)。
常见电路故障:电流表无示数,电压表有示数(接近电源电压),则电路中发生的故障可能是:电压表所测电器(灯泡)断路。电流表有示数,电压表无示数(电压表相当于接在导线上),则电路中发生的故障可能是:电压表所测电器(灯泡)短路。
电压表示数2V小于灯泡额定电压3.8V,由电路图可知,应向左移动滑动变阻器滑片,使滑动变阻器接入电路的阻值变小,灯泡两端的电压变大,当电压表示数等于灯泡额定电压3.8V时,灯泡正常发光,灯泡的额定功率P=UI=3.8Vx0.4A=1.52W;
五、阅读分析题
27.阅读短文《怒发冲冠》,回答问题。
在“物理教学中STTS教育与课外科技活动”学术报告会上,某教授做了一个有趣的实验;他站在从宾馆房间带来的一次性塑料拖鞋上,手上捏着一个带绝缘柄的形铜拍,与放在椅子上的毛皮摩擦后立即拍一下自己的胸部,反复几次后,他的花白头发根根竖起像“怒发冲冠”似的,顿时会场上响起了热烈的掌声。
(1)带绝缘柄的圆形铜拍与毛皮摩擦后带电,有人说这是摩擦创造了电荷,这种说法(填“正确”或“不正确”);
(2)若摩擦后毛皮带负电,铜拍(选填“得到”或“失去”)电子,则摩擦时瞬间电流方向是(选填“从铜拍到毛皮”或“从毛皮到铜拍”)。
(3)此现象说明人体是(选填“导体”或“绝缘体”)。
(4)请说明“怒发冲冠”的物理原理是
【答案】(1)不正确
(2)失去;从毛皮到铜拍
(3)导体
(4)同种电荷相排斥
【知识点】两种电荷;电荷间的相互作用规律;导体与绝缘体
【解析】【解答】(1)带绝缘柄的圆形铜拍与毛皮摩擦后带电,是铜拍和毛皮之间发生了电子的转移,没有创造电荷,该说法不正确;
(2)若摩擦后毛皮带负电,则带负电的电子由铜拍向毛皮转移,则摩擦时瞬间电流方向是从毛皮到铜拍;
(3)(4)教授站在塑料拖鞋上,手上捏着一个带绝缘柄的圆形铜拍和毛皮摩擦,出现摩擦起电现象。带电的铜拍接触胸部,电荷通过人体传向头发,使头发带同种电荷,根据同种电荷相互排斥,出现“怒发冲冠”现象,也说明人体是导体。
故答案为:(1)不正确;(2)失去;从毛皮到铜拍;(3)导体;(4)同种电荷相互排斥。
【分析】本题考查的是堂握摩擦起电的原因和实质、导体和绝缘体、电荷间的作用等知识是解题的关键。(1)摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体,并没有创造电荷;束缚电子能力强的物体容易得到电子,带负电;束缚电子能力弱的物体容易失去电子,带正电。正电荷定向移动的方向规定为电流的方向。
(2)容易导电的物体叫导体,不容易导电的物体叫绝缘体。
(3)同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
28.小明和爸爸在家里闻到了一股烧焦的气味,经检查发现是正在烧水的电水壶插座处产生的,拔下插头后发现插座的一个插孔烧焦了,如图所示。爸爸分析是插头和插座接触不良引起的,请你分析回答下列问题:
(1)他们闻到了一股烧焦的气味属于现象,此现象表明。
(2)插头和插座接触不良为什么能把插座烧坏?
【答案】(1)扩散;分子在不停的做无规则运动
(2)插头和插座接触不良时,接触处横截面积小,电阻比其他部分大,接触处和其他部分串联通过的电流相同,根据焦耳定律Q=I2Rt,在电流和时间相同时,内插头和插座接触处电阻大,产生的热量较多,所以会把插座烧坏。
【知识点】插座的构造与工作方式;家庭电路电流过大的原因;分子热运动
【解析】【解答】(1)闻到烧焦的气味属于扩散现象,是分子不停地做无规则运动的结果;
(2)插头与插座接触不良,该处的电阻较大,由于插头与插座处与导线串联在电路中,通过的电流相等、通电时间相等,根据Q=I2Rt,插头与插座处产生的热量较多,引起插头发热,甚至烧坏插头和插座,引起火灾。
【分析】本题主要通过生活中的场景考查了对扩散现象的了解和利用焦耳定律来解释生活中的现象。
(1)两种物体在相互接触时,分子彼此进入对方的现象叫扩散,扩散现象说明了构成物体的分子在不停地做无规则运动;(2)由焦耳定律Q=I2Rt可分析插头和插座接触不良为什么能把插座烧坏。
六、综合题(29题8分,30题9分,共17分)
29.天然气具有价格实惠、污染少、热值高等优点。小东用天然气灶将容积为2L、温度为20℃的一锅水加热到80℃,用时约为6min。(C水=4.2×103J/(kg℃),q天2.1×107J/m3)求:
(1)在这个过程中水吸收的热量;
(2)若这个过程中天然气完全燃烧放出的热量80%被水吸收,则需要多少m3的天然气
【答案】(1)5.04×105J
(2)0.03m3
【知识点】比热容;热量的计算;燃料的热值;热机的效率
【解析】【解答】(1)水的质量:m=ρV=10x103kg/m3x2x10-3m3=2kg
水吸收的热量:Q吸=cm(t-t0)=4.2x10J/(kg·℃)x2kgx(80℃-20℃)=5.04x105J
(2)由η=Q吸/Q放可得天然气完全燃烧放出的热量:Q放=Q吸/η=5.04x105J/80%=6.3x105J
由Q放=Vq得需要天然气的体积:V=Q放/q=6.3x105J/2.1×107J/m3=0.03m3
故答案为:5.04×105J;0.03m3
【分析】本题考查了吸热公式、热效率公式及燃料完全燃烧释放热量公式的应用,熟练运用公式及变形公式即可正确解题。
(1)根据m=ρV得出水的质量;知道水的初末温,又知道水的比热容、质量,利用Q吸=cm(t-t0)求出水吸收的热量;
(2)根据η=Q吸/Q放求天然气完全燃烧放出的热量;根据Q放=Vq求出烧这壶水需要天然气的体积。
30.小华家买了一个家用电吹风,其简化电路如图所示,主要技术参数如下表。电吹风在额定电压下工作,请解答如下问题:
(1)电吹风吹冷风时,通过电动机的电流是多大?
(2)正常工作时电热丝的电阻是多大?
(3)电吹风内电动机的线圈电阻是0.8Ω,电吹风吹冷风10min线圈产生的热量是多少?
(4)一天,小华断开家中其它用电器,只使用电吹风吹热风时,发现家中标有“220V10(20A);3000r/(kWh)”的电能表5min内转了100圈,求电吹风此时的实际功率是多少?
【答案】(1)0.5A
(2)88Ω
(3)120J
(4)400W
【知识点】欧姆定律及其应用;实际功率;电功与热量的综合计算
【解析】【解答】(1)当开关置于BC时,只有电动机工作,电吹风吹冷风。根据P=UI可得,电吹风吹冷风时,通过电动机的电流
(2)当开关置于AB时,电动机与电热丝并联,电动机和电热丝同时工作,电吹风吹热风,电热丝的电功率P=550W-110W=440W,
由P=U2/R可得,电热丝R2的电阻值:
(3)由焦耳定律可得,电吹风吹冷风时电流通过电动机产生的热量
(4)电能表5min内转了100圈所消耗电能为W=100/3000kWh=1.2×105J
实际功率为。
【分析】本题考查的是家用电器的电功率、焦耳定律、电能表等。解决本题关键点在于通过铭牌得知相关信息,通过电功率、电压可以求解正常工作的电流,电阻,一般情况下电阻是不变的所以可以在下面问题中用。
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黑龙江省讷河市同义镇中心校2022-2023学年九年级上学期期中物理试卷
一、单项选择题(每题2分共20分)
1.下列对数据的估测中,最接近实际的是()
A.家用空调的电功率约为10W
B.一节新干电池的电压为1.5V
C.家用电冰箱的额定功率约为2000W
D.家用节能灯的额定电流约为2.2A
2.下列现象能说明分子在不停息地做无规则运动的是()
A.扫地时,灰尘飞扬B.从烟囱里冒出黑烟
C.酒瓶打开后,闻到酒香D.丰收季节,麦浪起伏
3.图所示的物品中,通常情况下属于导体的是()
A.陶瓷盘B.不锈钢锅C.玻璃杯D.竹制铲子
4.下列图所示的家用电器中属于电热器的是()
A.电暖气B.洗衣机C.电风扇D.电视机
5.电视机、电烙铁、电风扇上都标有“220V150W”字样,都在额定电压下工作时,相同时间内消耗的电能最多的是()
A.电烙铁B.电视机C.电风扇D.一样多
6.(2023九上·通州期末)如图所示,当甲电路中的开关S闭合时,两个电压表的指针位置均为如图乙所示,则电阻R1和R2两端的电压分别为()
A.1.2V,6VB.6V,1.2VC.4.8V,1.2VD.1.2V,4.8V
7.L1、L2是两只分别标有“220V60W”和“220V40W”的灯泡,若将它们串联后接入220V的家庭电路,则下列说法正确的是()
A.灯泡L1比灯泡L2亮B.灯泡L2比灯泡L1亮
C.两只灯泡一样亮D.无法判断
8.如图所示电路,当开关S闭合时,只有一只灯泡发光,且电压表示数为0V。由此可以判断电路的故障可能是()
A.灯L1短路B.灯L2短路C.灯L1断路D.灯L2断路
9.如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P由b端逐渐向图示位置移动的过程中()
A.电压表V示数变大,电流表A1示数变小
B.电压表V示数变大,电流表A2示数变小
C.电压表V的示数与电流表A2示数的比值不变
D.电压表V的示数与电流表A1示数的比值不变
10.如图是电阻甲和乙的U—I图象,下列说法正确的是()
A.甲的电阻值保持10Ω不变
B.乙的电阻值保持不变
C.甲、乙并联在电路中,当电源电压为2V时,电路总电流为0.3A
D.甲,乙串联在电路中,当电路电流为0.2A时,电源电压为8V
二、(多项选择题,每题至少有两个或两个以上答案,答案全对得3分,漏选得1分,错选或多选不得分,每题3分共9分)
11.下列关于热现象的说法中正确的是()
A.快速反复弯折铁丝时,机械能转化为内能
B.发生热传递时,热量总是从内能大的物体传递给内能小的物体
C.同一物体质量不变,温度升高,内能增加
D.水和煤油升高相同的温度,水吸收的热量较多
12.(2023九上·抚远期中)李明同学实验时,连好电路后,用开关试触时发现电压表、电流表分别出现如图所示的情况,产生此现象的原因下列说法中可能的是()
A.电流表的量程选择过小
B.电压表的量程选择过小
C.电流表“+”“—”接线柱接反了
D.电压表“+”“—”接线柱接反了
13.(2023·齐齐哈尔)如图所示,电源电压为保持不变,电压表量程选择“”,电流表量程选择“”,滑动变阻器规格为“”,小灯泡L上标有“”字样(忽略灯丝电阻的变化)。闭合开关S,若两电表示数均不超过量程,灯泡两端的电压不超过额定电压,下列说法中正确的是()
A.小灯泡灯丝电阻为
B.电路中的最大电流为
C.滑动变阻器阻值变化范围为
D.电路的最大功率为
三、(填空题,每题2分共20分)
14.日常生活中饭煮熟是通过的方式利用内能,喷气式飞机飞行时是通过的方式利用内能。
15.某导体两端的电压为6V时,流过该导体的电流为0.2A,则该导体的电阻为Ω;当导体两端的电压升高到12V时,其电阻(填“增大”、“减小”或“不变”)。
16.如图用电器总功率不能超过W,若上月底电能表示数为1877.6kW·h,则本月的电费是元(每度电的电费是0.5元)。
17.如图甲所示的电路图,L1和L2是联的。开关闭合时,两个电流表的示数分别如图乙和图丙,判断流过灯L2的电流大小是。
18.当带电的塑料棒靠近不带电的铝箔条的一端时,铝箔条就会因而偏转;天气干燥时用塑料梳子梳头,梳着梳着,头发随着梳子飘起来是因为。
19.(2023九上·石阡期中)如图是一种自动测定油箱内油面高度的装置,R相当于滑动变阻器,它的金属滑片是杠杆的一端,从油量表(相当于电流表)指针所指的刻度,就可以知道油箱内油面的高度;当油箱内油量减少,油面下降,浮子下沉,R的滑片上移,接入电路中的电阻,则油量表相应的示数(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
20.如图甲所示的某品牌插秧机使用北斗导航,农民只需在作业前进行相关设定,即可实现24小时无人值守自动作业。该插秧机使用四冲程汽油机,图乙中汽油机处于冲程。如果该汽油机飞轮的转速是60r/s,则汽油机每分钟对外做功次;
21.甲、乙两只小灯泡,铭牌上分别标有“6V3W”和“12V12W”(灯丝电阻不变),若把它们串联在同一电路中,电路两端最大电压为V;并联在同一电路中干路最大电流值为A。
22.如图所示,电源电压保持不变,断开开关S时,电流表示数为I1,闭合开关S时,电流表示数为I2,如果,电阻R1和R2则的电阻之比为,闭合开关S后,电阻R1和R2消耗的电功率之比为。
23.一种亮度可以调节的小台灯,其电路如图甲。电源电压为24V,灯泡L的额定电压为24V,通过灯泡L的电流与其两端电压的关系如图乙。调节滑动变阻器R,使灯泡的实际功率为1.2W时,灯泡两端的电压是V,滑动变阻器R接入电路的阻值是Ω。
四、实验与探究(24题7分,25题8分,26题9分,共24分)
24.如图所示是探究“不同物质的吸热能力”的实验装置。
(1)取(选填“质量为200g”或“体积为200mL”)、初温均为20℃的甲乙两种液体,分别倒入两个完全相同的烧杯中,再用相同的电加热器加热,实验数据记录如表格。实验中通过比较(选填“升高的温度”的“加热的时间”)比较两种液体吸收热量的多少。
(2)分析数据可知,当它们升高相同的温度时,(选填“甲”或“乙”)液体需要吸收的热量更多。
(3)于翔同学认为可以通过比较甲乙两种液体加热至沸腾的时间长短来判断哪种液体的吸热能量更强。你认为他的方法(选填“可行”或“不可行”)。
(4)若这两种液体中选出一种液体作为冷却剂用,则(选填“甲”或“乙”)液体的冷却效果更好。
(5)若其中一种液体是水,则另一种液体的比热容为J/(kg℃),这种液体在0~40s的时间内吸收的热量为J。[水的比热容c=4.2×103J/(kg℃)]
25.如图是“探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”的实验装置。
(1)如图甲,两个容器中的电阻丝串联的目的是使通过两个电阻丝的相同。该装置可用来探究电流通过导体产生的热量与的关系;通电一段时间后,与(选填“左”或“右”)侧容器相连的U形管中液面的高度差大。
(2)用U形管中液面的高度差来反映两容器内电阻丝放出热量的多少应用的实验方法是。
(3)采用图乙所示实验装置,可以得出结论:在电阻和通电时间相同时,越大,产生的热量越(选填“多”或“少”)。
(4)乙装置中电阻R3的主要作用是。
(5)如果乙装置中R3发生了断路,保证通电时间相同,与断路前相比较,则左侧U形管中液面的高度差将(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
26.在“测定小灯泡的额定功率”实验中,小明同学用一个电压表、一个电流表、一个开关电压为恒为6V的电源、额定电压为3.8V的小灯泡和一个标有“20Ω1.5A”的滑动变阻器,小灯泡的额定功率小于2W,设计的电路如图甲所示的电路。
(1)连接电路时开关应处于(选填“闭合”或“断开”)状态;
(2)小明在按照图甲所示的电路图连接实物过程中,出现如乙图所示情形,请你根据甲图帮他连接完好
(3)闭合开关后,无论怎样调节滑动变阻器,发现小灯泡都不发光,电流表无示数,电压表有示数,则电路中发生的故障可能是;
(4)在实验中,若电压表示数为2V,为了使灯两端电压达到3.8V,必须将滑片向(选填“A”或“B”)调节;当小灯泡正常发光时,电流表示数如图丙,则灯泡的额定功率为W;
(5)完成上述实验后,小明把小灯泡更换成定值电阻(如左图),利用原电路继续探究“电流与电阻”的关系:实验时,小明先将5电阻接入电路,调节滑动变阻器使电压表示数为2V,记下对应的电流;再将5的电阻更换为10电阻,将滑动变阻器适当向(选填“A”或“B”)端移动,使电压表示数仍为2V;当小明再换接15电阻时,发现无论怎样调节滑动变阻器,都不能使电压表示数为2V,分析其可能的原因(答出一种情况即可)。调整后完成了三组实验,得出该实验的结论是:。
五、阅读分析题
27.阅读短文《怒发冲冠》,回答问题。
在“物理教学中STTS教育与课外科技活动”学术报告会上,某教授做了一个有趣的实验;他站在从宾馆房间带来的一次性塑料拖鞋上,手上捏着一个带绝缘柄的形铜拍,与放在椅子上的毛皮摩擦后立即拍一下自己的胸部,反复几次后,他的花白头发根根竖起像“怒发冲冠”似的,顿时会场上响起了热烈的掌声。
(1)带绝缘柄的圆形铜拍与毛皮摩擦后带电,有人说这是摩擦创造了电荷,这种说法(填“正确”或“不正确”);
(2)若摩擦后毛皮带负电,铜拍(选填“得到”或“失去”)电子,则摩擦时瞬间电流方向是(选填“从铜拍到毛皮”或“从毛皮到铜拍”)。
(3)此现象说明人体是(选填“导体”或“绝缘体”)。
(4)请说明“怒发冲冠”的物理原理是
28.小明和爸爸在家里闻到了一股烧焦的气味,经检查发现是正在烧水的电水壶插座处产生的,拔下插头后发现插座的一个插孔烧焦了,如图所示。爸爸分析是插头和插座接触不良引起的,请你分析回答下列问题:
(1)他们闻到了一股烧焦的气味属于现象,此现象表明。
(2)插头和插座接触不良为什么能把插座烧坏?
六、综合题(29题8分,30题9分,共17分)
29.天然气具有价格实惠、污染少、热值高等优点。小东用天然气灶将容积为2L、温度为20℃的一锅水加热到80℃,用时约为6min。(C水=4.2×103J/(kg℃),q天2.1×107J/m3)求:
(1)在这个过程中水吸收的热量;
(2)若这个过程中天然气完全燃烧放出的热量80%被水吸收,则需要多少m3的天然气
30.小华家买了一个家用电吹风,其简化电路如图所示,主要技术参数如下表。电吹风在额定电压下工作,请解答如下问题:
(1)电吹风吹冷风时,通过电动机的电流是多大?
(2)正常工作时电热丝的电阻是多大?
(3)电吹风内电动机的线圈电阻是0.8Ω,电吹风吹冷风10min线圈产生的热量是多少?
(4)一天,小华断开家中其它用电器,只使用电吹风吹热风时,发现家中标有“220V10(20A);3000r/(kWh)”的电能表5min内转了100圈,求电吹风此时的实际功率是多少?
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】电功率;额定电压;额定功率
【解析】【解答】A、一节新干电池的电压为15V,符合实际,故A正确;
B、家用电冰箱的额定功率约为100W,故B错误;
C、家用节能灯的额定电流约为0.2A,故C错误;
D、对人体的安全电压为不高于36V,故D错误。
故选:A。
【分析】此题考查对生活中常见物理量的估测,结合对生活的了解和对物理单位的认识,找出符合实际的选项即可。
2.【答案】C
【知识点】分子热运动
【解析】【解答】A、扫地时,灰尘飞扬,是固体小颗粒的运动,属于物体的机械运动,故A错误;
B、从烟囱里冒出黑烟,是固体灰尘的运动,属于物体的机械运动,故B错误;
C、酒瓶打开后,就能闻到香味,是分子无规则运动的结果,故C正确;
D、丰收季节,麦浪起伏,属于物体的机械运动,故D错误。
故选:C。
【分析】本题考查分子运动与机械运动的区别,我们一定要区分开分子热运动与固体小颗粒的运动(粉笔灰、扬尘等)。
3.【答案】B
【知识点】导体与绝缘体
【解析】【解答】ACD.一般情况下,陶瓷盘、玻璃杯、竹制铲子都是绝缘体,故ACD不符合题意;B.不锈钢锅易导电,是导体,故B符合题意。故选:B。
【分析】本题考查的是导体与绝缘体区分。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、石墨、酸碱盐的溶液等。常见的绝缘体有陶瓷、塑料、玻璃、橡胶、油等;导体和绝缘体没有绝对的界限。
4.【答案】A
【知识点】焦耳定律
【解析】【解答】A.电饭锅是将电能转化为内能的用电器,故A符合;
B.洗衣机是把电能主要转化为机械能,故B不符合;
C.电风扇是把电能主要转化为机械能,故C不符合;
D.电视机是将电能转化为光能和声能的用电器,故D不符合
故选A.
【分析】本题考查学生对电能转化本质的理解情况,电热器是将电能转化为内能的用电器,根据各个选项中用电器的能量转化,分别进行分析。
5.【答案】D
【知识点】电功及电功的实质
【解析】【解答】因额定电压下用电器的电功率和额定功率相等,所以,三种用电器的实际功率相等,由W=Pt可知,相同时间内三种用电器消耗的电能相等。
故选D
【分析】本题考查的是电能电功的实质;实际功率、时间相等时。消耗电能相等;要跟产生热量区分开。
6.【答案】C
【知识点】电压的测量及电压表的使用;串联电路的电压规律
【解析】【解答】解:电压表V1测量的是电源电压,选的是0~15V的量程,分度值为0.5V,根据指针位置,电压表读数为6V;
电压表V2测量的是R2电压,选的是0~3V的量程,分度值为0.1V,根据指针位置,电压表读数为1.2V;
根据串联电路的电压关系U1=U﹣U2=6V﹣1.2V=4.8V.
故选:C.
【分析】本题明确电压表的读数方法,串联电路的电压关系:U=U1+U2.
7.【答案】B
【知识点】额定电压;额定功率;实际电压;实际功率
【解析】【解答】由R=U2/P可得,灯泡L2的电阻大,将两灯串联接入220V电路两端,因串联电路电流都相等,根据P=I2R可知,灯泡L2的实际功率大,因灯的亮度取决于灯的实际功率,L2亮,故B正确,ACD错误。
故选B。
【分析】本题考查欧姆定律、串联电路的规律、影响灯亮度的因素及电功率公式的灵活运用,灯的亮度取决于灯的实际功率是解题关键。
8.【答案】B
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】由图可知,该电路为串联电路,电压表测量灯泡L2两端的电压;当开关S闭合时,电压表示数为0V,说明与电压表并联的L2短路了。
故选B。
【分析】本题考查了学生利用电压表判断电路故障的分析能力,平时做实验时试一试,掌握灯短路或开路对电路的影响,多积累这方面的经验,提高分析能力。
9.【答案】C
【知识点】电路的动态分析
【解析】【解答】由图可知,电阻R与滑动变阻器R2并联,电流表A2测通过定值电阻R的电流,电流表A1测干路中的总电流,电压表测量的是电源电压,其示数保持不变.
AB、将滑动变阻器的滑片P向b端移动,滑动变阻器接入电路U的电阻变大,根据欧姆定律可知,通过变阻器R2的电流变小;由于R1两端的电压不变,所以R1的电流保持不变,即电流表A的示数不变,根据并联电路的电流特点可知,干路中的电流减小,即A1的示数变小,故AB错误;
C、电压表V的示数不变,电流表A1的示数变小,则电压表V的示数与电流表A1的示数的乘积变小,故C正确。
D、电流表A1和A2的示数差为通过滑动变阻器的电流,由欧姆定律可知,电压表V的示数与电流表A1和A的示数差的比值为滑动变阻器的电阻,其电阻变大,则该比值变大,故D错误,
故选C.
【分析】本题考查了并联电路的特点和欧姆定律的应用,关键是能把比值问题转化为阻值问题来处理,这样就可以减小问题的复杂性。
10.【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】A、当U=2V时,对应的电流为0.1A,故R=20Ω,故A错误。
B、由图象可知,甲对应的电流与电压成正比,根据欧姆定律可知甲电阻的阻值不变,乙电阻的阻值变化;故B不正确;
C、甲、乙并联在2V电源时,则两灯泡两端的电压为2V,由图象可知,I甲=0.1A,I乙=0.2A,故干路电流I=I甲+I乙=0.1A+0.2A=03A,故C正确;
D、甲、乙串联在电路中时,当电路电流为0.2A时,由图可知U甲=4V,U乙=2V,U=6V,故D错误。
故选:C。
【分析】本题考查了串联电路的电流特点和并联电路的电压特点以及欧姆定律的灵活运用,关键是根据图象得出相关的信息。
11.【答案】A,C
【知识点】内能的利用及其意义;做功改变物体内能;热传递改变物体内能
【解析】【解答】A、用手反复弯折铁丝,人对铁丝做功,机械能转化为内能,故A正确;
B、发生热传递时,热量总是从温度高的物体传递给温度低的物体,故B错误;
C、物体质量不变,温度升高,内能增加,故C正确;
D、水的比热容大于煤油的比热容,根据公式Q=cmΔt可知,水和煤油升高相同的温度,由于不知道水和煤油的质量,故无法判断水和煤油吸收热量的多少,故D错误。
故选:AC。
【分析】本题是一道热学综合题,主要考查改变物体内能的方法、热传递的条件、对比热容的理解
(1)做功和热传递可以改变物体的内能;
(2)热传递的条件是两物体之间由温度差;
(3)物体的内能与物体的质量、状态和温度等因素有关。
12.【答案】A,D
【知识点】电流的测量及电流表的使用;电压的测量及电压表的使用
【解析】【解答】如图,在试触时,电压表的指针偏向零刻度线的左侧,是因为电压表的“+”、“-”接线柱接反了;电流表的指针向右偏转到了刻度线以外,是因为电流表的量程选择过小了。AD符合题意,BC不符合题意。
故答案为:AD。
【分析】在试触时,电压表的指针偏向零刻度线的左侧,是因为电压表的“+”、“-”接线柱接反了;电流表的指针向右偏转到了刻度线以外,是因为电流表的量程选择过小了。
13.【答案】A,B,D
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】A.由可知灯泡的阻值为
A符合题意;
B.滑片移动的过程中,当灯泡正常发光时,电路中的电流是最大;由得,电路中的最大电流为
B符合题意;
C.当电压表示数为时,滑动变阻器连入电路中的阻值最大,此时灯泡两端的电压为
电路中的最小电流为
滑动变阻器连入电路中的最大阻值为
灯泡正常发光时,电流最大,则电路的总电阻最小;滑动变阻器两端的电压为
滑动变阻器连入电路中的最小阻值为
所以滑动变阻器的阻值变化范围是,C不符合题意;
D.根据可知,电路中的电流最大时总功率最大,最大功率为
D符合题意。
故答案为:ABD。
【分析】利用串并联电路的电流、电压规律,结合欧姆定律求解电路中的电流和电压,再利用功率公式求解功率。
14.【答案】热传递;做功
【知识点】做功改变物体内能;热传递改变物体内能
【解析】【解答】利用内能的主要途径是做功和热传递;日常生活中生火煮饭是通过热传递的方式利用内能的,而喷气式飞机是通过内能做功的方式提供动力的.
故答案为:热传递;做功.
【分析】本题主要考查学生对做功和热传递这两种改变物体内能的方法的理解和掌握。
15.【答案】30;不变
【知识点】电阻;影响电阻大小的因素;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】由欧姆定律可得,导体的电阻:R=
因电阻是导体本身的一种性质,与两端的电压和通过的电流无关,所以当该导体两端电压增加到12V时导体的电阻仍为30Ω不变。
故答案为:30;不变。
【分析】本题考查了欧姆定律的简单应用,关键是知道导体的电阻与两端的电压和通过的电流无关。
已知电压与电流由欧姆定律可以求出导体电阻;导体电阻由导体材料、长度、横截面积决定,与电压、电流无关。
16.【答案】8800;70
【知识点】电能表参数的理解
【解析】【解答】(1)由图知,电能表的工作电压是220V,允许通过的最大电流为40A,所以他家同时使用的用电器最大总功率:P=UI=22040A=8800W
上月底电能表示数为1877.6kW·h,电能表读数为:2023.6kW·h,消耗电能140kW·h,每度电的电费是0.5元,所以花费:70元。
故答案为:8800;70
【分析】本题考查的是电能表参数的理解,掌握电能表各参数的含义,利用工作电压和最大电流可以求出最大功率,电能表读数要注意小数点。
17.【答案】并;0.5A
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;电流的测量及电流表的使用
【解析】【解答】由电路图可知:两灯泡并联,电流表A2测干路电流,电流表A1测通过L支路的电流。
图乙接的是0~0.6A量程,所以分度值是0.02A.则读数是0.5A。
图丙接的是0~3A量程,所以分度值是0.1A,则示数是1A。
则灯L2的电流大小:I=IA2-IA1=1A-0.5A=0.5A。
【分析】本题考查的是电流表读数及并联电路电流的规律;并联电路中干路电流等于各支路电流之和。
18.【答案】带电体能吸引轻小物体;异种电荷相互吸引
【知识点】电荷间的相互作用规律
【解析】【解答】带电的塑料棒靠近不带电的铝箔条的一端时,铝箔条就会偏转,是因为带电体能吸引轻小物体因而偏转而偏转;天气干燥时用塑料梳子梳头,梳着梳着头发随着梳子飘起来是因为异种电荷相互吸引。
【分析】本题考查对生活中的一些摩擦起电现象和电荷间的相互作用,要了解摩擦现象生活中很常见,晚上睡觉前脱衣服时有火花;衣服上易沾有灰尘;梳子梳头发,头发随梳子飘起来等;同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
19.【答案】变大;变小
【知识点】滑动变阻器的原理及其使用;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】由电路图可知,R0与R串联,油量表串联在电路中。当油箱内油量减少,油面下降,浮子下沉,R的滑片上移,滑动变阻器接入电路阻值变大。R的滑片上移,滑动变阻器接入电路阻值变大,由串联电路电阻规律可知,电路的总电阻变大,由欧姆定律可知,电源电压不变时,电路的总电阻变大,电路中电流变小,即油量表示数变小。
【分析】滑动变阻器接入电路的长度越长电阻越大;电压一定时,电阻越大,电流越小。
20.【答案】压缩;1800
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】(1)从图中可以看出,两个气门都关闭,活塞由下向上运动,压缩内部的混合物,故该冲程是压缩冲程;
(2)该汽油机飞轮的转速是60r/s,飞轮转两圈对外做功一次,则每秒钟对外做功30次,则一分钟做功1800次。
故答案为:压缩;1800。
【分析】本题考查内燃机的四个冲程工作特点。
(1)内燃机的一个工作循环由吸气、压缩、做功和排气四个冲程组成;分析题中的插图能看出,此时两个气门都关闭,活塞由下向上运动,压缩内部的混合物,即看判断该冲程的名称;
(2)在四冲程内燃机的一个工作循环中,完成4个冲程,并对外做功1次,曲轴和飞轮转2圈。解决此题要结合内燃机的四个冲程工作特点进行分析解答,记住相关的数据大小,会根据转速进行相关计算。
21.【答案】12;1
【知识点】额定电压;额定功率;实际电压;实际功率
【解析】【解答】灯泡甲“6V3W”电流为电阻为
灯泡乙“12V12W”电流为电阻为。
若把它们串联在同一电路中,则通过最大电流为0.5A,则通过最大电压为0.5A,通过电压为U=(R甲+R乙)I=(12Ω+12Ω)*0.5A=12V。
并联在同一电路中干路则通过最大电压为6v:最大电流值为
【分析】本题考查小灯泡额定功率求正常发光电流、电阻,并联电路、串联电路特点。本题重点在于灯丝电阻不变,通过串联电路要保证最小通过电流,用最小电流来解最大电压。通过并联电路要保证最小通过电压,用最小电压来解最大电流。
22.【答案】3:1;1:3
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率与电压、电流的关系
【解析】【解答】由图知,S断开时,只有R1接入电路,电流表示数为I1,即通过R1的电流为I1
S闭合时,R1和R2并联,电流表示数为I2,即干路中的电流为I2
由I1:I2=1:4
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