试卷答案
寻你做寻,想你所想

天津市学校2023-2024九年级上学期期中物理试卷(含解析)

2023-2024学年九年级上学期期中物理试卷
一、单项选择题(共10题,每题3分,共30分。在每题列出的四个选项中,只有一项最符合题目要求。)
1.(3分)为了纪念物理学家对物理学的杰出贡献,常用他们的名字命名一些物理量单位。电阻的单位是用下列哪位物理学家的名字来命名的(  )
A.安培 B.欧姆 C.伏特 D.牛顿
2.(3分)下列现象表明分子做无规则运动的是(  )
A.灰尘四起 B.花香满园 C.雪花飘飘 D.黄沙扑面
3.(3分)将甲、乙两电阻分别接在电压之比是3:1的电路中,已知它们的电阻之比是2:3,则通过它们的电流之比是(  )
A.1:2 B.2:1 C.2:9 D.9:2
4.(3分)如图所示是汽油机工作时各种冲程的示意图,其中表示做功冲程的是(  )
A. B.
C. D.
5.(3分)如图是滑动变阻器的结构和连入电路的示意图,当滑片P向右滑动时,连入电路的电阻变大的是(  )
A. B.
C. D.
6.(3分)在“探究电流跟电压关系”的实验中,同学们绘制的图像如图,正确的是(  )
A. B.
C. D.
7.(3分)某学校保密室有两道门,只有当两道门都关上时(关上一道门相当于闭合一个开关),值班室内的指示灯才会亮(  )
A. B.
C. D.
8.(3分)用玻璃棒接触验电器的金属球,发现验电器的两片金属箔片迅速张开,下列关于这个现象的说法正确的是(  )
A.说明玻璃棒带电
B.不能说明玻璃棒是否带电
C.接触金属球后,玻璃棒的电荷消失了
D.两片金属箔片带上了异种电荷
9.(3分)如图所示的电路中,电源电压恒定不变,当开关S闭合时(  )
A.电压表示数变小,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,电流表示数不变
D.电压表示数不变,电流表示数变小
10.(3分)如图,当开关S闭合时,灯L1、L2均不亮。某同学用一根导线探究其故障:当把导线并接在灯L1两端时发现灯L2亮,L1不亮;当把导线并接在灯L2两端时,发现两灯都不亮,则(  )
A.灯L1短路 B.灯L1断路 C.灯L2短路 D.灯L2断路
二、多项选择题(共3题,每题3分,共9分。在每题列出的四个选项中,均多个选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全得1分,不选或错选得0分。)
(多选)11.(3分)下列实例中属于通过热传递改变物体内能的是(  )
A.搓手会发热 B.烧水时水温升高
C.饮料中加冰块 D.冬天用热水袋取暖
(多选)12.(3分)如图所示的电路中,闭合开关时,下列说法正确的是(  )
A.两灯泡串联
B.两灯泡并联
C.电流表测的是L1的电流
D.电流表测的是总电流
(多选)13.(3分)如甲图所示的电路中,滑动变阻器的滑片P从a端移到b端,定值电阻R1两端的电压随滑动变阻器R2阻值变化的图象如乙图所示,下列说法中正确的是(  )
A.R1=10Ω
B.电源电压12V
C.当R2=20Ω时,电路中的电流为0.2A
D.当P滑到b端时,通过电阻R1和通过R2的电流之比为I1:I2=1:5
三、填空题(共6题,每题4分,每空2分,共24分。)
14.(4分)量子通信是目前世界最安全的通信,2016年8月16日,世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”,火箭使用的燃料主要是液态氧,这是利用了氢燃料   的特性,火箭加速上升过程中机械能   (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
15.(4分)被甲材料摩擦过的乙棒与被毛皮摩擦过的橡胶棒相互排斥,则乙棒带    电荷(选填“正”或“负”),是因为乙棒在摩擦过程中    电子(选填“得到”或“失去”)。
16.(4分)如图所示是发光二极管,当电流从较长的引脚流入时,发光二极管中有电流通过且发光,电路处于    (选填“短路”或“断路”)状态,这说明发光二极管具有    性。
17.(4分)如图所示,用A、B两个金属夹子将一根铅笔芯接入电路中,当B夹子左右移动时   ;若将A、B两个金属夹子间的铅笔芯换成塑料吸管,小灯泡   (选填“会”或“不会”)发光。
18.(4分)如图所示为人们所喜爱的电动自行车,它具有轻便、节能、环保等特点,只要将车钥匙插入锁孔并顺时针旋转一下   ,给电动车充电时,蓄电池相当于电路中的    。
19.(4分)如图所示的电路中,闭合开关S后,两灯均发光   表,乙是    表(均选填“电流”或“电压”)。
四、综合题(共6题,共37分。解题中要求有必要的分析和说明,计算题还要有公式及数据代入过程,结果要有数据和单位)
20.(6分)某太阳能热水器,向其中注入50kg水,阳光照射一段时间后3J/(kg ℃).试求:
(1)这段时间该热水器中的水吸收的热量是多少?
(2)如果这段时间该太阳能热水器接收到太阳辐射的热量是2.8×107J,则该热水器的效率是多少?
21.(6分)小宁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,是因为没有    。纠正后继续接好电路,闭合开关,指针又偏到图乙的位置   ;
(2)他在测量A处的电流时,电流表的示数如图丙所示,则电流表的示数为    A;
(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,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)实验结束后,小宁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1的示数    (选填“变大”“变小”或“不变”)。小宁惊奇的发现闭合开关后两个灯都亮,并且两个表都偏转了22个小格,请帮小宁推算出流过L2的电流是    A。
22.(6分)在探究影响导体电阻大小的因素时,小兵、小红两位同学作出了如下猜想:
①导体的电阻与导体的长度有关;
②导体的电阻与导体的横截面积有关;
③导体的电阻与导体的材料有关;
实验室提供了4根电阻丝,规格、材料如表:
编号 材料 长度/m 横截面积/mm2
A 镍铬合金 0.5 0.5
B 镍铬合金 1.0 0.5
C 镍铬合金 0.5 1.0
D 锰铜合金 0.5 0.5
(1)为了验证上述猜想②,应该选用编号为    和    的两根电阻丝进行实验;如果将A和D两电阻丝接入电路中M、N两点间时,电流表示数不相同,初步得到的结论是:电阻的大小与导体的    有关;
(2)由实物图可知,通过观察    (电流表/小灯泡)来判断接入的电阻丝阻值的变化情况会更准确,而另一种方法不准确的原因是:   ;
(3)将A、C两段金属丝串联接入同一电路中,流过A、C的电流关系是IA   IC。
23.(7分)小明用以下实验器材测小灯泡正常工作时的电阻:电源(电压4.5V)、开关、电压表、电流表各一个,导线若干(电阻约为8Ω),滑动变阻器R“20Ω,1A”。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲所示实验电路补充完整(要求:滑动变阻器的滑片向右移动时,小灯泡的亮度变暗)。
(2)连接完电路后闭合开关,灯泡不亮,电流表、电压表有示数但均很小,可能的故障是    。
(3)排除故障后闭合开关,移动滑片至某一位置,电压表的示数如图乙所示   V;为了测量小灯泡正常工作时的电阻,应将滑动变阻器的滑片向    (选填“左”或“右”)移动。
(4)图丙是根据实验数据画出的小灯泡的电流与电压的关系图像,则小灯泡正常工作时的电阻是    Ω。
24.(6分)该小组同学想用一块电流表和一个定值电阻R0测电阻Rx的阻值,于是他们设计了如图所示的电路图,并进行如下实验操作:
(1)   ,记录电流表的示数为I1;
(2)   ;
(3)用R0和测量出来的物理量表示Rx,则Rx=   。
25.(6分)如图所示,电源电压为12V,若S1、S2闭合,S3断开时,电流表的示数为0.4A;若S2、S3闭合,S1断开时,电流表的示数为0.6A;求:
(1)R1和R2的阻值分别为多大?
(2)若S1、S3断开,S2闭合时,电压表的示数为多大?
(3)若S1、S3闭合,S2断开时,电流表的示数为多大?
参考答案与试题解析
一、单项选择题(共10题,每题3分,共30分。在每题列出的四个选项中,只有一项最符合题目要求。)
1.(3分)为了纪念物理学家对物理学的杰出贡献,常用他们的名字命名一些物理量单位。电阻的单位是用下列哪位物理学家的名字来命名的(  )
A.安培 B.欧姆 C.伏特 D.牛顿
【分析】各个物理量都有自己的国际单位,有的利用物理学家的名字命名。例如:牛顿、帕斯卡、焦耳、安培、伏特、欧姆等。
【解答】解:电阻的单位是欧姆,是用物理学家欧姆的名字命名的,ACD错误。
故选:B。
【点评】多了解物理学史对培养我们学习物理的兴趣是有帮助的,所以考试中也时有涉及,在学习中应注意。
2.(3分)下列现象表明分子做无规则运动的是(  )
A.灰尘四起 B.花香满园 C.雪花飘飘 D.黄沙扑面
【分析】分子运动是看不见的,在不知不觉中发生了变化,分子运动属于扩散现象。扩散现象是分子运动的结果,温度越高,扩散现象越明显。
【解答】解:
灰尘、雪花,它们的运动属于机械运动;花香满园,说明了分子的运动。
故选:B。
【点评】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。
3.(3分)将甲、乙两电阻分别接在电压之比是3:1的电路中,已知它们的电阻之比是2:3,则通过它们的电流之比是(  )
A.1:2 B.2:1 C.2:9 D.9:2
【分析】已知甲、乙两电阻的电压之比和电阻之比,根据欧姆定律求出通过它们的电流之比。
【解答】解:通过甲、乙两电阻的电流之比为:
I甲:I乙=:=×=×=。
故选:D。
【点评】本题考查了欧姆定律的灵活运用,是一道较为简单的应用题。
4.(3分)如图所示是汽油机工作时各种冲程的示意图,其中表示做功冲程的是(  )
A. B.
C. D.
【分析】汽油机的四个冲程是吸气、压缩、做功和排气冲程。吸气冲程进气阀打开,排气阀关闭,活塞向下运动;压缩冲程两个气阀都关闭,活塞向上运动;做功冲程两个气阀都关闭,活塞向下运动;排气冲程排气阀打开,进气阀关闭,活塞向上运动。
【解答】解:A、一个气阀打开,所以是吸气冲程;
B、两个气阀都关闭,所以是压缩冲程;
C、两个气阀都关闭,所以是做功冲程;
D、一个气阀打开,所以是排气冲程。
故选:C。
【点评】考查了内燃机的四个冲程的判断,解决此题需要结合内燃机的四个冲程工作特点进行分析解答。
5.(3分)如图是滑动变阻器的结构和连入电路的示意图,当滑片P向右滑动时,连入电路的电阻变大的是(  )
A. B.
C. D.
【分析】(1)滑动变阻器在电路中的正确连接方式是连接一“上”一“下”两个接线柱,哪一段电阻丝被接入电路中是由下面的接线柱决定的,接入电路的电阻丝就是下面被连接的接线柱与滑片P之间的部分。
(2)当滑片滑动时,接入电路的电阻丝变长,则电阻变大,变短则电阻变小。
【解答】解:A、滑片向右移动时,滑动变阻器连入电路的电阻变大;
B、滑动变阻器同时接上面两个接线柱,移动滑片,故B错误;
C、滑动变阻器同时接下面两个接线柱,移动滑片,故C错误;
D、向右移动滑片时,接入电路的滑动变阻器阻值变小;
故选:A。
【点评】本题考查了滑动变阻器的使用,知道滑动变阻器的原理、分析清楚图示滑动变阻器即可正确解题。
6.(3分)在“探究电流跟电压关系”的实验中,同学们绘制的图像如图,正确的是(  )
A. B.
C. D.
【分析】(1)根据欧姆定律的内容可知电阻一定时电流跟电压关系,据此分析判断正确的图像;
(2)根据控制变量法,探究电流与电压的关系时,需要保持电阻不变。
【解答】解:AC、由欧姆定律的内容可知,电流跟电压成正比,故A正确;
BD、根据控制变量法,需要保持电阻不变。
故选:A。
【点评】本题探究电流跟电压关系,考查控制变量法和欧姆定律的内容。
7.(3分)某学校保密室有两道门,只有当两道门都关上时(关上一道门相当于闭合一个开关),值班室内的指示灯才会亮(  )
A. B.
C. D.
【分析】两个开关控制一个指示灯,所以两个开关为串联连接。
【解答】解:因为只有两个开关都闭合时,指示灯才会发光。
故选:A。
【点评】会设计串联电路和并联电路,知道开关在串联电路和并联电路中的作用。
8.(3分)用玻璃棒接触验电器的金属球,发现验电器的两片金属箔片迅速张开,下列关于这个现象的说法正确的是(  )
A.说明玻璃棒带电
B.不能说明玻璃棒是否带电
C.接触金属球后,玻璃棒的电荷消失了
D.两片金属箔片带上了异种电荷
【分析】(1)验电器的工作原理是同种电荷相互排斥;
(2)电荷不能产生,也不能消失,只能从一个物体转移到另一个物体。
【解答】解:AB、用玻璃棒接触验电器的金属球,由于同种电荷相互排斥,故A正确;
C、玻璃棒接触金属球后,不是玻璃棒的电荷消失了;
D、两片金属箔片张开,故D错误。
故选:A。
【点评】本题考查验电器的工作原理,是一道基础题。
9.(3分)如图所示的电路中,电源电压恒定不变,当开关S闭合时(  )
A.电压表示数变小,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,电流表示数不变
D.电压表示数不变,电流表示数变小
【分析】由电路图可知,当开关断开时电路为灯泡的简单电路,电压表测电源的电压,电流表测电路中的电流;当开关闭合时,灯泡与电阻R并联,电压表测电源的电压,电流表测灯泡L的电流;根据电源的电压确定电压表示数的变化,根据并联电路各支路独立工作、互不影响可知电流表示数的变化。
【解答】解:由电路图可知,当开关断开时电路为灯泡的简单电路,电流表测电路中的电流;
当开关闭合时,灯泡与电阻R并联,电流表测灯泡L的电流;
∵开关闭合前后电压表始终测电源的电压,且电源的电压不变,
∴电压表的示数不变,
∵并联电路中各支路独立工作、互不影响,
∴闭合开关前后,灯泡支路的电压和电流均不变。
故选:C。
【点评】本题考查了电路的动态分析,关键是闭合开关前后电表所测电路元件的判断以及并联电路特点的灵活应用。
10.(3分)如图,当开关S闭合时,灯L1、L2均不亮。某同学用一根导线探究其故障:当把导线并接在灯L1两端时发现灯L2亮,L1不亮;当把导线并接在灯L2两端时,发现两灯都不亮,则(  )
A.灯L1短路 B.灯L1断路 C.灯L2短路 D.灯L2断路
【分析】由图可知两灯的连接方式,根据接入导线后灯泡的亮暗判断电路故障。
【解答】解:闭合开关时两灯均不亮,说明电路中某处断路;
用导线先并联在L1两端时,发现L2亮,灯L7不亮,说明电路通路,L2不可能断路;
同时因导线与灯L2并联,两灯均不亮2不可能短路,故只能为灯L1发生了断路。
故选:B。
【点评】本题考查了学生能在实验操作中用导线判断电路故障的方法,是检修电路的基础。
二、多项选择题(共3题,每题3分,共9分。在每题列出的四个选项中,均多个选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全得1分,不选或错选得0分。)
(多选)11.(3分)下列实例中属于通过热传递改变物体内能的是(  )
A.搓手会发热 B.烧水时水温升高
C.饮料中加冰块 D.冬天用热水袋取暖
【分析】做功与热传递是改变物体内能的两种方式,做功过程是能量的转化过程,热传递是能量的转移过程。
【解答】解:
A、双手因摩擦而发热,机械能转化为内能,故A不符合题意;
B、烧水时水温升高,温度升高,故B符合题意;
C、饮料中加冰块,内能减少,是通过热传递改变了内能;
D、冬天用热水袋取暖,温度升高,故D符合题意。
故选:BCD。
【点评】本题考查了改变物体内能有两种方式,属于基础性题目。
(多选)12.(3分)如图所示的电路中,闭合开关时,下列说法正确的是(  )
A.两灯泡串联
B.两灯泡并联
C.电流表测的是L1的电流
D.电流表测的是总电流
【分析】路元件的连接有串联和并联两种方式:由于串联电路只有一条电流路径,流过一个元件的电流同时流过另一个元件,因此各元件相互影响;而并联电路中有多条支路,所以各元件独立工作、互不影响。根据电流流向分析两灯泡连接的方式以及电流表测量的对象。
【解答】解:根据电路图可知,两灯泡并列连接;故A错误;
电流表与灯泡L1串联,因此电流表测的是L1的电流,故C正确。
故选:BC。
【点评】分析清楚电路结构、熟练应用串并联电路特点及电流表的正确使用。
(多选)13.(3分)如甲图所示的电路中,滑动变阻器的滑片P从a端移到b端,定值电阻R1两端的电压随滑动变阻器R2阻值变化的图象如乙图所示,下列说法中正确的是(  )
A.R1=10Ω
B.电源电压12V
C.当R2=20Ω时,电路中的电流为0.2A
D.当P滑到b端时,通过电阻R1和通过R2的电流之比为I1:I2=1:5
【分析】由电路图可知,闭合开关,定值电阻R1与滑动变阻器R2串联,电压表测量R1两端的电压。
(1)当R2的滑片位于a端时,R2接入电路的电阻为零,此时电路为R1的简单电路,根据图乙可知电压表的示数,即电源电压大小;
(2)当R2=20Ω时,由图乙可知,R1两端的电压,根据串联电路的电压规律求得R2两端的电压,根据欧姆定律求得通过R2的电流即电路中的电流,并求得R1的阻值;
(3)当R2的滑片位于b端时,R2接入电路的电阻最大,根据串联电路的电流规律可知,通过两电阻的电流之比。
【解答】解:由电路图可知,闭合开关1与滑动变阻器R2串联,电压表测量R4两端的电压。
B、当R2的滑片位于a端时,R2接入电路的电阻为零,此时电路为R3的简单电路,根据图乙可知电压表的示数为6V,故B错误;
AC、当R2=20Ω时,由图乙可知,R3两端的电压为:U1=2V,
因为串联电路两端的电压等于各部分电路两端的电压之和,
所以R4两端的电压为:U2=U﹣U1=2V﹣2V=4V,
因为串联电路中各处的电流相等,
所以电路中的电流为:I=I4′=I2′===0.6A;
R1的阻值为:R1===10Ω;
(3)当R2的滑片位于b端时,R2接入电路的电阻最大,因为串联电路中各处的电流相等,
所以通过两电阻的电流之比为I1:I2=7:1,故D错误。
故选:AC。
【点评】本题考查欧姆定律的应用和动态电路分析,能根据图像获取相关信息是关键。
三、填空题(共6题,每题4分,每空2分,共24分。)
14.(4分)量子通信是目前世界最安全的通信,2016年8月16日,世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”,火箭使用的燃料主要是液态氧,这是利用了氢燃料 热值大 的特性,火箭加速上升过程中机械能 增大 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
【分析】(1)液态氢具有较高的热值,完全燃烧相同质量的氢时,可以释放出更多的热量;
(2)物体加速上升,速度增大,动能增大,高度升高,重力势能增大。
【解答】解:
(1)运载火箭采用液态氢作为火箭的燃料,原因是液态氢具有较高的热值,可以释放出更多的热量;
(2)火箭在加速上升过程中,速度增大,高度变大,使得机械能增大。
故答案为:热值大;增大。
【点评】本题是一道综合题目,考查了燃料热值的特性、动能、势能、机械能变化,要结合这些知识点具体分析解答。
15.(4分)被甲材料摩擦过的乙棒与被毛皮摩擦过的橡胶棒相互排斥,则乙棒带  负 电荷(选填“正”或“负”),是因为乙棒在摩擦过程中  得到 电子(选填“得到”或“失去”)。
【分析】(1)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。
(2)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,另一个物体失去电子,因缺少电子带正电。
【解答】解:
橡胶棒和毛皮摩擦过程中,橡胶棒得到电子带负电荷;乙棒与橡胶棒相互排斥,是因为乙棒在摩擦过程中得到电子。
故答案为:负;得到。
【点评】本题考查了对电荷间的相互作用规律和摩擦起电的理解,属于基础题。
16.(4分)如图所示是发光二极管,当电流从较长的引脚流入时,发光二极管中有电流通过且发光,电路处于  断路 (选填“短路”或“断路”)状态,这说明发光二极管具有  单向导电 性。
【分析】(1)发光二极管加上正向电压时,电路导通,加上负向电压时,电路断开。
(2)发光二极管具有单向导电性。
【解答】解:当电流从较长的引脚流入时,发光二极管中有电流通过且发光,电路处于断路状态。
故答案为:断路;单向导电。
【点评】本题考查的是半导体材料的特点及电路的三种状态;知道发光二极管的单向导电性是解决本题的关键。
17.(4分)如图所示,用A、B两个金属夹子将一根铅笔芯接入电路中,当B夹子左右移动时 长度 ;若将A、B两个金属夹子间的铅笔芯换成塑料吸管,小灯泡 不会 (选填“会”或“不会”)发光。
【分析】(1)当导线夹左右移动时,小灯泡的亮度会发生变化,说明了通过灯泡的电流变化了,根据欧姆定律知电阻发生了变化,导线夹左右移动就改变了铅笔芯接入电路的长度,从而得出导体电阻和长度的关系;
(2)不善于导电的物体叫绝缘体。
【解答】解:
当B夹子左右移动时,铅笔芯接入电路中的长度会发生变化,根据I=,小灯泡的亮度就会发生变化;
若将A、B两个金属夹子间的铅笔芯换成塑料吸管,不易导电。
故答案为:长度;不会。
【点评】此题考查影响电阻的因素,考查学生对于实验现象的分析能力,能够根据实验现象得出结论。
18.(4分)如图所示为人们所喜爱的电动自行车,它具有轻便、节能、环保等特点,只要将车钥匙插入锁孔并顺时针旋转一下 开关 ,给电动车充电时,蓄电池相当于电路中的  用电器 。
【分析】开关串联电路中,能起到控制电路中电流通断的作用;给电池充电的过程,消耗电能,获得化学能。
【解答】解:电动自行车钥匙插入锁孔并顺时针旋转一下,车子就通电了;车钥匙的作用相当于电路中的开关;
给电动车充电时,是将电能转化为化学能。
故答案为:开关;用电器。
【点评】此题综合性很强,考查开关的作用、用电器认识以及给蓄电池充电时的能量转化判断,属于一道基础题。
19.(4分)如图所示的电路中,闭合开关S后,两灯均发光 电流 表,乙是  电压 表(均选填“电流”或“电压”)。
【分析】电压表与被测用电器并联,并且在电路中相当于开路;电流表与被测用电器串联,并且在电路中相当于导线。
【解答】解:闭合开关S后,两个灯泡都能发光,则灯泡L2会被短路,所以乙是电压表2串联,为电流表。
故答案为:电流;电压。
【点评】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。
四、综合题(共6题,共37分。解题中要求有必要的分析和说明,计算题还要有公式及数据代入过程,结果要有数据和单位)
20.(6分)某太阳能热水器,向其中注入50kg水,阳光照射一段时间后3J/(kg ℃).试求:
(1)这段时间该热水器中的水吸收的热量是多少?
(2)如果这段时间该太阳能热水器接收到太阳辐射的热量是2.8×107J,则该热水器的效率是多少?
【分析】(1)已知水的质量、水的初温末温,利用吸热公式Q吸=cm(t﹣t0)计算水吸收的热量(有用能量);
(2)又热水器接收到太阳辐射的热量,利用效率公式求该热水器的效率。
【解答】解:
(1)Q吸=c水m(t﹣t0)
=4.7×103J/(kg ℃)×50kg×(50℃﹣10℃)
=8.4×106J。
(2)∵热水器接收到太阳辐射的热量Q=2.4×107J,
∴η=×100%=;
答:(1)这段时间该热水器中的水吸收的热量为2.4×106J;
(2)该热水器的效率是30%;
【点评】本题考查了学生对吸热公式、效率公式的掌握和运用,因条件已给出,难度不大。
21.(6分)小宁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,是因为没有  调零 。纠正后继续接好电路,闭合开关,指针又偏到图乙的位置 电流表的正负接线柱接反了 ;
(2)他在测量A处的电流时,电流表的示数如图丙所示,则电流表的示数为  0.24 A;
(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,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  换用不同规格的灯泡进行多次实验 ;
(4)实验结束后,小宁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1的示数  不变 (选填“变大”“变小”或“不变”)。小宁惊奇的发现闭合开关后两个灯都亮,并且两个表都偏转了22个小格,请帮小宁推算出流过L2的电流是  1.76 A。
【分析】(1)电流表使用前应先调零;注意电流表串联在电路中,且电流从正接线柱流入,从负接线柱流出;
(2)由图示电流表确定其量程与分度值,读出其示数;
(3)为得出普遍结论,应换用不同规格的实验器材进行多次实验,测出多组实验数据;
(5)当S断开时,只有灯泡L1接入电路,两个电流表都测L1的电流;当S闭合时,两个灯泡并联,电流表A1还测L1的电流,A2测干路电流,根据并联电路中电流的特点判断。
【解答】解:(1)在连接电路时发现,电流表的指针不在“0”刻度线位置。接好电路,指针又偏到图乙的位置,原因则是电流表的正负接线柱接反;
(2)图丙所示电流表选择的是小量程,分度值为0.02A;
(3)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;
(4)图丁所示的电路图,开关S断开时5,两电流表示数相等,S闭合时,电流表A2测干路电流,A1测灯L8的电流,因灯L1的电压不变,根据欧姆定律1的电流大小即电流表A2的示数不变;由图可知,A1 电流表测量的是通过灯泡L1的电流,A2电流表测量是干路中的电流,A1和A2电流表指针的位置相同,由于并联电路中,所以A8电流表选用的是大量程,分度值为0.1A,A8电流表选用的是小量程,分度值为0.02A,根据并联电路的电流关系可知2的电流为I2=I﹣I1=2.5A﹣0.44A=1.76A。
故答案为:(1)调零;电流表的正负接线柱接反了;(3)换用不同规格的灯泡进行多次实验;3.76A。
【点评】本题是探究并联电路电流规律的实验,考查了电路故障的判断、根据开关的状态判断电路的连接方式、电表示数的变化等知识。
22.(6分)在探究影响导体电阻大小的因素时,小兵、小红两位同学作出了如下猜想:
①导体的电阻与导体的长度有关;
②导体的电阻与导体的横截面积有关;
③导体的电阻与导体的材料有关;
实验室提供了4根电阻丝,规格、材料如表:
编号 材料 长度/m 横截面积/mm2
A 镍铬合金 0.5 0.5
B 镍铬合金 1.0 0.5
C 镍铬合金 0.5 1.0
D 锰铜合金 0.5 0.5
(1)为了验证上述猜想②,应该选用编号为  A 和  C 的两根电阻丝进行实验;如果将A和D两电阻丝接入电路中M、N两点间时,电流表示数不相同,初步得到的结论是:电阻的大小与导体的  材料 有关;
(2)由实物图可知,通过观察  电流表 (电流表/小灯泡)来判断接入的电阻丝阻值的变化情况会更准确,而另一种方法不准确的原因是: 小灯泡的亮度变化不明显 ;
(3)将A、C两段金属丝串联接入同一电路中,流过A、C的电流关系是IA = IC。
【分析】(1)为了验证①导体的电阻与导体的长度有关,应保证导体的材料与横截面积相等,分析所给电阻丝,找出符合要求的电阻丝编号;编号为A、C的两根电阻丝材料与长度都相同,而横截面积不同,利用A、C可验证电阻与横截面积的关系;A、D两电阻丝长度、横截面积相等,而材料不同,利用它们可以研究导体电阻与材料的关系。
(2)实验中根据电流表示数反映电阻的大小;导体电阻变化不大时,灯泡的功率变化不大,灯泡的亮暗变化不明显,不能反映电阻变化情况。
(3)在串联电路中,各处的电流是相同的。
【解答】解:
(1)由表知:电阻丝A与C的材料、长度相同而横截面积不同;
A、D两根电阻丝长度与横截面积相同而材料不同、N两点间时,由此,导体的电阻与导体的材料有关;
(2)根据转换法可知,实验中通过电流表示数来反映电阻的大小;
电路中的电阻越小,通过灯泡的电流越大,可以根据灯泡亮度的变化来判断接入的电阻丝阻值的变化情况,这是因为电源电压一定时,灯泡亮度变化不明显;
(3)将A、C两段金属丝串联接入同一电路中,电流处处相等、C的电流关系是IA=IC。
故答案为:(1)A;C;材料;小灯泡的亮度变化不明显。
【点评】本题是一道实验题,解题时注意控制变量法的应用,分析实验数据,根据导体条件的不同及对应的实验数据的不同得出结论,是正确解题的前提与关键。
23.(7分)小明用以下实验器材测小灯泡正常工作时的电阻:电源(电压4.5V)、开关、电压表、电流表各一个,导线若干(电阻约为8Ω),滑动变阻器R“20Ω,1A”。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲所示实验电路补充完整(要求:滑动变阻器的滑片向右移动时,小灯泡的亮度变暗)。
(2)连接完电路后闭合开关,灯泡不亮,电流表、电压表有示数但均很小,可能的故障是  将变阻器的下面两个接线柱连入了电路 。
(3)排除故障后闭合开关,移动滑片至某一位置,电压表的示数如图乙所示 2.3 V;为了测量小灯泡正常工作时的电阻,应将滑动变阻器的滑片向  左 (选填“左”或“右”)移动。
(4)图丙是根据实验数据画出的小灯泡的电流与电压的关系图像,则小灯泡正常工作时的电阻是  10 Ω。
【分析】(1)根据滑动变阻器的滑片向右移动时,小灯泡的亮度变暗,说明变阻器接入电路的阻值变大,据此确定变阻器连接方式;
(2)闭合开关,电流表、电压表示数均很小,发现灯泡不亮,说明电路为通路且灯的电压和通过的电流很小,电路中的电阻较大,怎样移动滑片都不起作用,据此分析导致该故障的原因;
(3)根据灯泡额定电压确定电压表量程,根据电压表示数确定分度值读数;根据串联电路电压规律和分压原理确定变阻器滑片移动方向;
(4)根据小灯泡的电流与电压的关系图像找到灯泡额定电压对应的额定电流,根据R=算出小灯泡正常工作时的电阻。
【解答】解:(1)滑动变阻器的滑片向右移动时,小灯泡的亮度变暗,故变阻器应选左下接线柱与灯泡串联接入电路中

(2)该组同学连接完电路后,闭合开关、电压表示数均很小,说明电路为通路且灯的电压和通过的电流很小,怎样移动滑片都不起作用;
(3)小灯泡额定电压为2.5V,故电压表选用小量程,电压表的示数如图乙所示,为了测量小灯泡正常工作时的电阻,根据串联电路电压规律,根据分压原理,故应将滑动变阻器的滑片向左移动;
(4)由小灯泡的电流与电压的关系图像可知,当灯泡两端电压为2.5V时,小灯泡正常工作时的电阻为:
R===10Ω。
故答案为:(1)如上图所示;(2)将变阻器的下面两个接线柱连入了电路;左;(4)10。
【点评】本题测灯泡正常工作时的电阻,考查了电路连接、电路故障、电压表读数、操作过程以及电阻的计算等知识。
24.(6分)该小组同学想用一块电流表和一个定值电阻R0测电阻Rx的阻值,于是他们设计了如图所示的电路图,并进行如下实验操作:
(1) 闭合S和S1 ,记录电流表的示数为I1;
(2) 闭合S断开S1,记录电流表的示数为I2 ;
(3)用R0和测量出来的物理量表示Rx,则Rx=  。
【分析】用一块电流表和已知电阻测未知电阻的阻值,根据基本原理R=可知,需要利用并联电路各支路两端电压相等的原理求电阻两端的电压,用电流表测通过电阻的电流即可求解。
【解答】解:(1)闭合S和S1,记录电流表的示数为I1。
(2)闭合S断开S8,记录电流表的示数为I2;
(3)闭合S和S1,电流表测量R3和Rx并联的总电流的示数为I1;闭合S断开S1,电流表测量通过Rx的电流为I2;
根据U=IR求出并联电路各支路两端的电压:U=(I1﹣I2)R5;
根据I=可得电阻Rx的阻值:Rx==。
故答案为:(1)闭合S和S7;(2)闭合S断开S1,记录电流表的示数为I2;(3)。
【点评】本题考查单表测未知电阻的方法,有一定难度。
25.(6分)如图所示,电源电压为12V,若S1、S2闭合,S3断开时,电流表的示数为0.4A;若S2、S3闭合,S1断开时,电流表的示数为0.6A;求:
(1)R1和R2的阻值分别为多大?
(2)若S1、S3断开,S2闭合时,电压表的示数为多大?
(3)若S1、S3闭合,S2断开时,电流表的示数为多大?
【分析】(1)当S1、S2闭合,S3断开时,电路为R2的简单电路,电流表测通过R2的电流,根据欧姆定律求出R2的阻值;
当S2、S3闭合,S1断开时,电路为R1的简单电路,电流表测通过R1的电流,根据欧姆定律求出R1的阻值;
(2)当S1、S3断开,S2闭合时,两电阻串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流,根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流,再根据欧姆定律求出R2两端的电压;
(4)当Sl、S3闭合,S2断开时,两电阻并联,电流表测干路电流,根据电阻的并联求出电路中的总电阻,利用欧姆定律求出干路电流。
【解答】解:(1)当S1、S2闭合,S5断开时,电路为R2的简单电路,电流表测通过R2的电流,
由欧姆定律可知R4的阻值:R2===30Ω;
当S2、S8闭合,S1断开时,电路为R1的简单电路,电流表测通过R2的电流,则R1的阻值:R1===20Ω;
(2)当S3、S3断开,S2闭合时,两电阻串联4两端的电压,电流表测电路中的电流,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,根据欧姆定律可得此时通过电路的电流:I==,
电压表的示数:U5=IR2=0.24A×30Ω=7.2V;
(3)当Sl、S3闭合,S4断开时,两电阻并联,
因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,所以==12Ω,
则电流表的示数:I′===1A。
答:(1)R8的阻值为20Ω,R2的阻值为30Ω;
(2)若S1、S4断开,S2闭合时,电压表的示数为7.4V;
(3)若S1、S3闭合,S3断开时,电流表的示数为1A。

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