湖北省黄石市黄石港区教联体2023-2024学年九年级上学期期中物理试卷(解析版)
一、单选题(每题2分,共计24分)
1.(2分)下列说法正确的是( )
A.0℃的冰块内能为0
B.物体吸收了热量,温度一定升高
C.固体中分子排列较紧密,说明其分子间只有引力,没有斥力
D.焦炭的热值是3.0×107J/kg,其值的大小和燃烧质量的多少无关
2.(2分)如图所示,在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉,把活塞迅速压下去,下列说法正确的是( )
A.筒壁的内能减小
B.筒内空气的内能增大
C.筒内空气的内能转化为活塞的机械能
D.筒内空气的内能增大主要是因为活塞与筒壁之间摩擦造成的
3.(2分)关于比热容的几种说法中正确的是( )
A.质量相等的不同物质,升高相同温度,比热容一样大
B.选择水作为发动机的冷却剂,是利用水的比热容较大的特点
C.比热容与热量有关,某种物质吸收或放出热量越多,比热容越大
D.砂石的比热容是0.92×103J/(kg ℃),它表示砂石升高1℃吸收的热量是0.92×103J
4.(2分)电视机的荧光屏上经常有许多灰尘,这主要是因为( )
A.灰尘的自然堆积
B.荧光屏有较强的吸附灰尘的能力
C.电视机工作时,屏表面温度较高,吸附灰尘
D.电视机工作时,屏表面有静电吸附灰尘
5.(2分)下列文具在通常情况下属于导体的是( )
A.塑料三角板 B.橡皮擦
C.物理课本 D.铅笔芯
6.(2分)下列关于能量的说法中,正确的是( )
A.电热水壶工作时是将内能转化为电能
B.洗衣机工作时是将电能转化为机械能
C.能量无论是转化还是转移,能量总和会逐渐减少
D.用热水泡脚,身体会感觉暖和,说明内能可以转化
7.(2分)在“伏安法测电阻”的实验中,关于滑动变阻器作用的下列说法中正确的是( )
A.控制电源的电压,以免损坏电压表
B.改变电阻两端的电压和电路中的电流,实现多次测量
C.使电压表和电流表的读数更加准确
D.只能使电阻两端的电压升高,电阻中的电流变大
8.(2分)如图所示是小明设计的实验探究电路,AB是一段铅笔芯,C为可以自由移动的金属环,当C左右移动时,电压表V1和V2示数同时发生变化,可得出多组实验数据,通过此实验探究可以验证的结论是( )
A.在串联电路中,总电压等于各部分电路两端电压之和
B.在串联电路中,电流处处相等
C.在串联电路中,总电阻等于各部分电路电阻之和
D.电压一定时,电流与电阻成反比
9.(2分)下列说法中正确的是( )
A.电流做多少功,就有多少电能转变成其它形式的能
B.用电器的电功率越大,电流所做的功就越多
C.家庭里有两个不同的用电器,用电时间长的电流所做的功一定较多
D.电能表是测量电功率的仪器
10.(2分)小刚家的卫生间里安装有照明灯泡L和换气扇M.照明灯泡和换气扇可分别独立工作,也可以一起工作。如图所示电路示意图中符合设计要求的是( )
A. B.
C. D.
11.(2分)小阳设计一个天然气泄漏检测电路,如图甲所示,R为气敏电阻,R0为定值电阻,电源电压恒定不变。则下列说法正确的是( )
A.天然气浓度增大,电压表示数变小
B.天然气浓度减小,电流表示数变大
C.天然气浓度增大,电路消耗的总功率变小
D.天然气浓度减小,电压表与电流表示数的比值不变
12.(2分)如图甲所示的电路中,电源电压为6V且保持不变,闭合开关S,电流表示数I与电压表示数U的关系图像如图乙所示,下列判断中正确的是( )
A.R1两端电压的最大值为5V
B.电路总功率最大时,电路中的电流为0.1A
C.R2的最大阻值为60Ω
D.电路总功率最小时,R2的电功率为0.5W
二、非选择题(本部分总计9个小题,共计46分)
13.(1分)气锅鸡是云南的名菜之一。为了保持鸡肉原汁原味,主要是蒸气通过气锅中间的气嘴将鸡蒸熟。蒸熟后,闻到鸡肉的浓香味 现象。
14.(2分)小阳利用磁敏电阻为他的自行车设计了一个速度计,磁铁固定在自行车的辐条上,磁敏电阻固定在自行车的后车架上,工作电路如图乙,已知电源电压为6V恒定不变。当磁铁与磁敏电阻Rs靠得最近时阻值为200Ω,磁铁与磁敏电阻Rs离得最远时阻值为400Ω,靠近或远离时的实际电阻在这两者之间变化;当R0两端电压不低于4.5V时电子计数器就能有效计数,低于4.5V就不能产生计数,车轮每转动一圈就计数一次。为保证电子计数器有效工作0最小阻值为 Ω.
15.(2分)某同学家的电能表的表盘上标明“600revs/(kW h)”,它表示接在电能表上的用电器,每消耗 kW h的电能,电能表上的转盘转过600圈。该同学家中一个月前、后电能表示数如图所示,表明这个月消耗电能为 度。
16.(8分)如图是小明自制的一种测定油箱内油面高度的装置。油量表是由量程为0~0.6A的电流表改装而成的,滑动变阻器R的最大阻值为20Ω,从油量表指针所指的刻度,当油箱内油面高度最高时,R的金属滑片在最下端;当油箱内没有油时,R全部接入电路0的阻值是 Ω,油量表的最小读数是 A;当油箱内油面的高度降为最高油面一半时,滑片正好在R的中点 A,据此推理油量表的刻度 (“均匀”/“不均匀”)。
17.(3分)如图甲所示,小明用两个完全相同的电加热器分别对初温均为20℃的a、b两种液体加热,a液体的质量小于b液体的质量。图乙为a、b两种液体的温度随加热时间变化的关系图像(不计热量散失)
(1)a液体分子热运动剧烈程度在t2时刻 t1时刻。
(2)当加热到t2时刻时,a液体吸收的热量 b液体吸收的热量。
(3)a液体的比热容 b液体的比热容。
(以上三空均选填“大于”“等于”或“小于”)。
18.(7分)在探究“电阻一定时电流与电压的关系”实验中,所用器材如下:学生稳压电源、电流表、电压表、定值电阻若干、开关、滑动变阻器、导线若干。
(1)小军连接的电路如图所示,老师提醒小军有一根导线连接错误,请你帮助小军找到错误的导线划“×”并补上正确的连接。
(2)在该实验中应保持 不变,移动 。
(3)下表是小军测得的一组数据:
电压/V 2 4 6 8 10
电流/A 0.20 0.42 0.58 0.80 1.00
小军已经在坐标系上描出了相应坐标,请你根据上表数据画出当电阻一定时,电流随电压变化图像。并结合小军的实验数据和图像 。
19.(9分)小亮同学做测量“小灯泡的电阻”实验时,所用器材有:电源、符合实验要求的电表(均使用小量程)、开关和导线。如图(甲)
(1)本实验的实验原理是 。
(2)请你用笔画线代替导线,将图(甲)所示的电路连接完整。
(3)小亮同学连好电路后闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,发现小灯泡始终不亮,电流表有示数且随着滑片移动有明显变化,则故障可能是 。
(4)小亮移动滑片P在某处时的电流与电压读数如图(乙)(丙)所示,则此时灯泡的电阻为 Ω。
(5)小亮继续移动滑动变阻器,通过测量的数据发现灯泡的电阻在变化,原因是 。
20.(6分)如图所示电路,电源电压恒为8V,小灯泡标有“6V 3W“字样。若不考虑温度对灯泡电阻的影响,求:
(1)小灯泡的额定电流;
(2)小灯泡正常发光时,滑动变阻器R接入电路的阻值。
(3)移动滑动变阻器的滑片,当电压表示数为3V时,小灯泡的实际功率。
21.(8分)某品牌多功能牛奶加热的简化电路如图所示。当开关S转到触点“1”时,加热器处于高温消毒挡,可以对空奶瓶进行消毒,加热器处于恒温保温挡;当开关S转到触点“3”时加热器处于加热挡牛奶=4×103J/(kg ℃)]
(1)将装有质量为300g、初温为22℃的牛奶的奶瓶置于加热器中,当开关S转到触点“3”时,3min后可以将牛奶加热到42℃。
①牛奶吸收的热量是 J;
②加热器消耗的电能转化为牛奶的内能的效率是 。
(2)已知R1=R3,求:①R1的阻值是多少?②加热器处于高温消毒时的功率是多少?③若牛奶加热器消毒挡的功率为保温挡的4倍,R2的阻值是多少?
参考答案与试题解析
一、单选题(每题2分,共计24分)
1.(2分)下列说法正确的是( )
A.0℃的冰块内能为0
B.物体吸收了热量,温度一定升高
C.固体中分子排列较紧密,说明其分子间只有引力,没有斥力
D.焦炭的热值是3.0×107J/kg,其值的大小和燃烧质量的多少无关
【分析】(1)内能是物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和,一切物体都具有内能;
(2)晶体熔化时,吸收热量,温度不变;
(3)物质的分子间存在相同的引力和斥力,引力和斥力同时存在;
(4)1kg某种燃料完全燃烧放出的热量,叫做这种燃料的热值;热值是燃料的一种特性,它只与燃料的种类有关,与燃料的质量、燃烧程度等均无关。
【解答】解:A、一切物体都具有内能,即内能不为0;
B、物体吸收了热量,温度不一定升高,内能增加,故B错误;
C、固体中分子排列较紧密,引力和斥力同时存在;
D、燃料热值是燃料特性,与燃料的质量,故D正确。
故选:D。
【点评】本题主要考查了学生对内能概念、内能与温度的关系、分子间的作用力以及热值等知识点的理解和掌握,综合性较强,但难度不大,是中考常见的题型。
2.(2分)如图所示,在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉,把活塞迅速压下去,下列说法正确的是( )
A.筒壁的内能减小
B.筒内空气的内能增大
C.筒内空气的内能转化为活塞的机械能
D.筒内空气的内能增大主要是因为活塞与筒壁之间摩擦造成的
【分析】做功可以使内能与机械能之间进行转化:对物体做功,物体内能会增加;物体对外做功,物体内能会减少。
【解答】解:下压活塞时,活塞对筒内的空气做功,使气体的内能增加,当温度升高达到棉花的着火点时;筒壁吸收热量,内能增大,B正确。
故选:B。
【点评】此题结合实际情况考查对改变物体内能方式的理解与应用情况,基础题。
3.(2分)关于比热容的几种说法中正确的是( )
A.质量相等的不同物质,升高相同温度,比热容一样大
B.选择水作为发动机的冷却剂,是利用水的比热容较大的特点
C.比热容与热量有关,某种物质吸收或放出热量越多,比热容越大
D.砂石的比热容是0.92×103J/(kg ℃),它表示砂石升高1℃吸收的热量是0.92×103J
【分析】(1)质量是1kg的物体,温度升高1℃,吸收的热量叫这种物质的比热容。比热容是物质本身的一种特性,决定于物质的种类和状态,与质量、热量、温度变化无关;
(2)水的比热容较大,在质量相同、降低的温度Δt相同时,由Q放=cmΔt可知,水释放的热量较多;
【解答】解:AC、比热容是物质本身的一种特性,与质量、温度变化无关;
B、选择水作为发动机的冷却剂,故B正确;
D、砂石的比热容是0.92×103J/(kg ℃),它表示5kg的砂石每升高1℃吸收的热量是0.92×106J,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查对比热容概念的理解,以及水的比热容大特点的应用,难度不大。
4.(2分)电视机的荧光屏上经常有许多灰尘,这主要是因为( )
A.灰尘的自然堆积
B.荧光屏有较强的吸附灰尘的能力
C.电视机工作时,屏表面温度较高,吸附灰尘
D.电视机工作时,屏表面有静电吸附灰尘
【分析】根据带电体有吸引轻小物体的性质回答。
【解答】解:电视机工作时,由于电子运动到了屏幕上,而带电体有吸引轻小物体的性质。
故选:D。
【点评】本题考查了带电体的性质:能吸引轻小物体,属基础知识的考查。
5.(2分)下列文具在通常情况下属于导体的是( )
A.塑料三角板 B.橡皮擦
C.物理课本 D.铅笔芯
【分析】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、酸碱盐的溶液等。常见的绝缘体有陶瓷、玻璃、橡胶、油等;导体和绝缘体没有绝对的界限。
【解答】解:A、塑料三角板的材料是塑料;故A错误;
B、橡皮擦的材料是橡胶;故B错误;
C、物理课本不易导电;故C错误;
D、铅笔芯的材料是石墨;故D正确;
故选:D。
【点评】此题考查了导体与绝缘体的概念以及生活中常见的实例;生活中哪些物体为导体,哪些物体为绝缘体,属于识记的内容,比较简单。
6.(2分)下列关于能量的说法中,正确的是( )
A.电热水壶工作时是将内能转化为电能
B.洗衣机工作时是将电能转化为机械能
C.能量无论是转化还是转移,能量总和会逐渐减少
D.用热水泡脚,身体会感觉暖和,说明内能可以转化
【分析】(1)判断能量的转化,我们主要看它要消耗什么能量,得到什么能量,总是消耗的能量转化为得到的能量;
(2)自然界中的能量都以各种形式的能储存起来,在一定条件下可以相互转化。能量在转化和转移的过程中,能量的总量会保持不变;
(3)改变内能的方法是做功和热传递。
【解答】解:A、电水壶工作时消耗电能,故是将电能转化为内能的过程;
B、洗衣机工作时,产生机械能,故B正确;
C、根据能量守恒知,能量的总量会保持不变;
D、用热水泡脚是通过热传递改变身体内能的,说明内能可以转移。
故选:B。
【点评】能量转化的过程都是有规律可循的,在平常的学习中要注意总结归纳是解决这一类问题的关键,例如燃料燃烧都是将化学能转化为内能,该类题目比较简单,要掌握做题的思路与方法。
7.(2分)在“伏安法测电阻”的实验中,关于滑动变阻器作用的下列说法中正确的是( )
A.控制电源的电压,以免损坏电压表
B.改变电阻两端的电压和电路中的电流,实现多次测量
C.使电压表和电流表的读数更加准确
D.只能使电阻两端的电压升高,电阻中的电流变大
【分析】“伏安法测电阻”的实验中,滑动变阻器和被测电阻串联在电路中,滑片处于最大阻值处,电源电压不变,电流中的电流最小,起到保护作用。移动变阻器的滑片,改变了连入电路的电阻,电源电压不变,电路中的电流变化,根据U=IR知,电阻两端的电压也随之变化。
【解答】解:实验中移动滑动变阻器的滑片,改变了电路中的电流,电阻不变,所以被测电阻两端的电压变化、升高、降低,故B正确;
实验中滑动变阻器不能改变电源电压,故A错误;
实验中滑动变阻器对电流表、电压表的读数没有影响。
故选:B。
【点评】“伏安法测电阻”的实验中,滑动变阻器的作用:改变电路的电流;改变被测电阻的电压;保护电路。不同的实验中滑动变阻器的作用是不同的。
8.(2分)如图所示是小明设计的实验探究电路,AB是一段铅笔芯,C为可以自由移动的金属环,当C左右移动时,电压表V1和V2示数同时发生变化,可得出多组实验数据,通过此实验探究可以验证的结论是( )
A.在串联电路中,总电压等于各部分电路两端电压之和
B.在串联电路中,电流处处相等
C.在串联电路中,总电阻等于各部分电路电阻之和
D.电压一定时,电流与电阻成反比
【分析】根据控制变量法的原则和串联电路的特点进行分析解答。
【解答】解:根据电路图可知,电压表V1测量AC间的电压,电压表V2测量CB间的电压;
A、电压表V8和电压表V2分别测量串联电路各部分的电压,当C左右移动时1和电压表V4的示数同时发生变化,但它们之和不发生改变,总电压等于各部分电路两端电压之和;
B、串联电路处处电流相等,因此本实验无法完成;
C、无法测量各电阻的阻值;
D、因为当C左右移动时1和电压表V2的示数同时发生变化,无法控制电压一定,电流与电阻成反比。
故选:A。
【点评】本题考查串联电路各物理量探究需要满足的条件,难度不大。
9.(2分)下列说法中正确的是( )
A.电流做多少功,就有多少电能转变成其它形式的能
B.用电器的电功率越大,电流所做的功就越多
C.家庭里有两个不同的用电器,用电时间长的电流所做的功一定较多
D.电能表是测量电功率的仪器
【分析】电流流过导体时电流做功。电流做功的过程,是电能转化为其它形式能的过程,消耗多少电能转化为多少其它的能,电功大小W=UIt;
电功率是指电流在单位时间内做功的多少,是表示电流做功快慢的物理量;
电能表是测量用电器在一定时间内消耗电能多少的仪表,单位是kW h。
【解答】解:A、根据能量守恒定律可知,就有多少形式的电能转化为其他形式的能。
B.用电器做功的多少不仅与电功率有关,所以用电器的电功率越大做的功不一定越多;
C、家庭里有两个不同的用电器,功的大小还与电功率大小有关;
D、电能表是测量用电器消耗电能多少的仪表、电阻的大小。
故选:A。
【点评】本题考查电功率的大小、电功的实质、电能表的特点,自然界的能量不会消失,也不会创生,一种形式的能减少,必然另一种形式的能增加,一个物体能量减少,必然另一个物体能量增加。并且减少的量和增加的量相等。
10.(2分)小刚家的卫生间里安装有照明灯泡L和换气扇M.照明灯泡和换气扇可分别独立工作,也可以一起工作。如图所示电路示意图中符合设计要求的是( )
A. B.
C. D.
【分析】由题意可知,照明灯和换气扇都能各自独立工作,说明它们的连接方式是并联。
【解答】解:要求电灯与风扇相互不影响,能独立工作,且各自的支路有一个开关控制。
故选:C。
【点评】本题利用了并联的特点;注意用电器并联时可以单独工作、相互不影响。
11.(2分)小阳设计一个天然气泄漏检测电路,如图甲所示,R为气敏电阻,R0为定值电阻,电源电压恒定不变。则下列说法正确的是( )
A.天然气浓度增大,电压表示数变小
B.天然气浓度减小,电流表示数变大
C.天然气浓度增大,电路消耗的总功率变小
D.天然气浓度减小,电压表与电流表示数的比值不变
【分析】由图甲可知两电阻串联,电压表测量R0两端的电压;由图乙可知气敏电阻的性质,由电阻的变化利用欧姆定律可求得电路中电流的变化及R0两端电压的变化。
【解答】解:由图乙可知气敏电阻的阻值随天然气浓度的增大而减小,故由欧姆定律可得电路中电流增加,由U0=IR0可知,气敏电阻两端的电压会增大;这时根据P=UI可知;所以A;
由图乙可知气敏电阻的阻值随天然气浓度的减小而升高,故由欧姆定律可得电路中电流减小,但是根据欧姆定律知电压表与电流表示数的比值为R7的阻值,而R0为定值电阻阻值不变,所以B说法错误。
故选:D。
【点评】本题考查学生对图象的认知及欧姆定律的使用,从图中得出气敏电阻的阻值与温度的变化关系是本题的突破口。
12.(2分)如图甲所示的电路中,电源电压为6V且保持不变,闭合开关S,电流表示数I与电压表示数U的关系图像如图乙所示,下列判断中正确的是( )
A.R1两端电压的最大值为5V
B.电路总功率最大时,电路中的电流为0.1A
C.R2的最大阻值为60Ω
D.电路总功率最小时,R2的电功率为0.5W
【分析】由电路图可知,闭合开关S后,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)当滑片位于A端时,变阻器接入电路中的电阻为零,电路为R1的简单电路,此时电路的总电阻最小,电路中的电流最大,电路总功率最大;根据图乙读出电路中的最大电流;
(2)当滑片位于B端时,变阻器接入电路中的电阻最大,电路的总电阻最大,电路中的电流最小,电路总功率最小,根据图乙读出电路中的最小电流和电压表的示数,根据串联电路电压规律求出定值电阻两端最小电压;根据欧姆定律求出R2的最大阻值,根据P=UI求出R2的电功率。
【解答】解:由电路图可知,闭合开关S后,R1与R2串联,电压表测R6两端的电压,电流表测电路中的电流。
AB、当滑片位于A端时,电路为R1的简单电路,所以R1两端电压等于电源电压6V;此时电路的总电阻最小,电路总功率最大,此时电路电流为0.6A;
CD、当滑片位于B端时,电路的总电阻最大,电路总功率最小,
由图乙可知,电路中的最小电流I小=5.1A,电压表的示数U2=2V,
R2的电功率:P2=U6I小=5V×0.8A=0.5W,故D正确;
由I=可得6===50Ω。
故选:D。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,从图像中获取有用的信息是关键。
二、非选择题(本部分总计9个小题,共计46分)
13.(1分)气锅鸡是云南的名菜之一。为了保持鸡肉原汁原味,主要是蒸气通过气锅中间的气嘴将鸡蒸熟。蒸熟后,闻到鸡肉的浓香味 扩散 现象。
【分析】组成不同物质的分子相互接触时彼此进入对方的现象是扩散,扩散表明分子在不停地做无规则运动。
【解答】解:蒸熟后,闻到鸡肉的浓香味,是扩散现象。
故答案为:扩散。
【点评】本题考查了生活中扩散现象的判断,难度不大。
14.(2分)小阳利用磁敏电阻为他的自行车设计了一个速度计,磁铁固定在自行车的辐条上,磁敏电阻固定在自行车的后车架上,工作电路如图乙,已知电源电压为6V恒定不变。当磁铁与磁敏电阻Rs靠得最近时阻值为200Ω,磁铁与磁敏电阻Rs离得最远时阻值为400Ω,靠近或远离时的实际电阻在这两者之间变化;当R0两端电压不低于4.5V时电子计数器就能有效计数,低于4.5V就不能产生计数,车轮每转动一圈就计数一次。为保证电子计数器有效工作0最小阻值为 600 Ω.
【分析】由电路图可知,R0与Rs串联,电子计数器实质是电压表和定值电阻R0并联,当RS等于200Ω时,电子计数器(电压表)示数最小为4.5V时,根据串联电路的电压特点求出Rs两端的电压,根据欧姆定律求出电路中的电流和电阻R0最小阻值。
【解答】解:由题意可知,
当RS=200Ω,电子计数器(电压表)U0=4.6V时,电阻R0的阻值最小;
Rs两端的电压Us=U﹣U0=3V﹣4.5V=7.5V,
电路中的电流I===0.0075A,
电阻R0最小阻值R2min===600Ω。
故答案为:600。
【点评】本题考查串联电路中电压和欧姆定律的灵活运用,解题时能把磁敏电阻看作滑动变阻器、电子计数器看作电压表来处理有助于学生的理解和计算。
15.(2分)某同学家的电能表的表盘上标明“600revs/(kW h)”,它表示接在电能表上的用电器,每消耗 1 kW h的电能,电能表上的转盘转过600圈。该同学家中一个月前、后电能表示数如图所示,表明这个月消耗电能为 265 度。
【分析】(1)“600revs/(kW h)”,它表示接在电能表上的用电器,每消耗1kW h的电能,电能表上的转盘转过600转;
(2)某月消耗电能表的计算方法:本月1日中午电能表的示数减去上月1日中午电能表的示数,读数时注意最后一位是小数,单位kW h。
【解答】解:“600revs/(kW h)”,它表示接在电能表上的用电器,电能表上的转盘转过600转。
一个月消耗的电能:W=1026.5kW h﹣761.5kW h=265kW h。
故答案为:7;265。
【点评】此题是一道应用题,考查了电能表的读数,体现了物理知识与社会生活的密切联系。
16.(8分)如图是小明自制的一种测定油箱内油面高度的装置。油量表是由量程为0~0.6A的电流表改装而成的,滑动变阻器R的最大阻值为20Ω,从油量表指针所指的刻度,当油箱内油面高度最高时,R的金属滑片在最下端;当油箱内没有油时,R全部接入电路0的阻值是 20 Ω,油量表的最小读数是 0.3 A;当油箱内油面的高度降为最高油面一半时,滑片正好在R的中点 0.4 A,据此推理油量表的刻度 不均匀 (“均匀”/“不均匀”)。
【分析】(1)当油面最高时,R的金属片在最下端,R接入电路的阻值为0,此时电路中的电流为0.6A,由公式I=可求得R0的阻值;
(2)当油面最低时,R与R0串联,且R接入电路的阻值最大为20Ω,由公式I=可求得电路中的最小电流即油量表的最小读数;
(3)当油面为最高油面一半时,R与R0串联,且R接入电路的阻值为10Ω,由公式I=可求得电路中的电流;
(4)根据“油面在不同位置时电流表的示数”可判断油量表的刻度是否均匀。
【解答】解:
(1)当油面最高时,R的金属片在最下端,此时电路中的电流为0.6A,R4的阻值为:
R0===20Ω;
(2)当油面最低时,R与R0串联,且R接入电路的阻值最大为20Ω
I小====5.3A;
(3)当油面为最高油面一半时,R与R0串联,且R接入电路的阻值为10Ω
I′====0.4A;
(4)由题意和以上解答可知,当油箱内油面最高时油量表的示数最大为2.6A,当油箱内油面最低时油量表的示数最小为0.5A,所以油量表的刻度不均匀。
故答案为:20;0.3;不均匀。
【点评】本题考查欧姆定律在串联电路中的应用,难度一般。
17.(3分)如图甲所示,小明用两个完全相同的电加热器分别对初温均为20℃的a、b两种液体加热,a液体的质量小于b液体的质量。图乙为a、b两种液体的温度随加热时间变化的关系图像(不计热量散失)
(1)a液体分子热运动剧烈程度在t2时刻 等于 t1时刻。
(2)当加热到t2时刻时,a液体吸收的热量 等于 b液体吸收的热量。
(3)a液体的比热容 大于 b液体的比热容。
(以上三空均选填“大于”“等于”或“小于”)。
【分析】(1)物体的温度越高,说明其内部分部热运动越剧烈;
(2)用相同的加热器加热相同的时间,两种液体吸收的热量相同;
(3)由Q=cmΔt判断比热容的大小。
【解答】解:
(1)温度代表物体内部分子热运动的剧烈程度,温度越高,由图乙知1时刻和t2时刻的温度相同,所以a液体分子热运动剧烈程度在t6时刻等于t1时刻。
(2)当加热到t2时刻,加热的时间相同,故a液体吸收的热量等于b液体吸收的热量;
(3)由图可知,在b液体温度不变前的时间段,即a和b吸收相同的热量,由于a的质量小于b的质量可知,质量大的比热容小。
故答案为:(1)等于;(2)等于。
【点评】本题考查影响内能的因素以及热量公式的应用,难度不大。
18.(7分)在探究“电阻一定时电流与电压的关系”实验中,所用器材如下:学生稳压电源、电流表、电压表、定值电阻若干、开关、滑动变阻器、导线若干。
(1)小军连接的电路如图所示,老师提醒小军有一根导线连接错误,请你帮助小军找到错误的导线划“×”并补上正确的连接。
(2)在该实验中应保持 电阻 不变,移动 滑动变阻器的滑片 。
(3)下表是小军测得的一组数据:
电压/V 2 4 6 8 10
电流/A 0.20 0.42 0.58 0.80 1.00
小军已经在坐标系上描出了相应坐标,请你根据上表数据画出当电阻一定时,电流随电压变化图像。并结合小军的实验数据和图像 电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比 。
【分析】(1)电压表应与被测电路并联;
(2)探究“电阻一定时电流与电压的关系”时,应保持定值电阻不变,改变定值电阻两端的电压;
(3)根据所描点连线画出图像;分析表中电流与电压的关系得出结论。
【解答】解:(1)原图中电压表与定值电阻串联,电压表应与被测电路并联
;
(2)探究“电阻一定时电流与电压的关系”时,应保持定值电阻不变;
(3)根据所描点连线画出图像,如图所示:
;
分析表中数据,考虑到误差因素,通过的电流为原来的几倍,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
故答案为:(1)见解答图;(2)电阻;(3)见解答图,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
【点评】本题探究“电阻一定时电流与电压的关系”,考查电路连接、实验操作、图像的画法和分析数据归纳结论的能力。
19.(9分)小亮同学做测量“小灯泡的电阻”实验时,所用器材有:电源、符合实验要求的电表(均使用小量程)、开关和导线。如图(甲)
(1)本实验的实验原理是 R= 。
(2)请你用笔画线代替导线,将图(甲)所示的电路连接完整。
(3)小亮同学连好电路后闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,发现小灯泡始终不亮,电流表有示数且随着滑片移动有明显变化,则故障可能是 灯泡短路 。
(4)小亮移动滑片P在某处时的电流与电压读数如图(乙)(丙)所示,则此时灯泡的电阻为 10 Ω。
(5)小亮继续移动滑动变阻器,通过测量的数据发现灯泡的电阻在变化,原因是 灯泡的电阻随温度的升高而增大 。
【分析】(1)测量“小灯泡的电阻”实验的实验原理是R=;
(2)将电流表0.6A的接线柱与灯泡左接线柱相连;
(3)闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,发现电流表有示数且随着滑片移动有明显变化,说明电路通路,小灯泡始终不亮,电压表无示数,说明灯泡短路;
(4)根据电压表和电流表接入电路的量程和分度值读数,根据欧姆定律计算灯泡的电阻;
(5)由于灯泡的亮度改变时,温度发生改变,故使得灯丝的电阻改变。
【解答】解:(1)该实验的实验原理是R=;
(2)将电流表0.6A的接线柱与灯泡左接线柱相连,如下图所示:
;
(3)闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,说明电路通路,电压表无示数;
(4)电流表量程是3~0.6A,分度值是4.02A,电压表量程是0~3V,示数是2V,
灯泡的电阻:R===10Ω;
(5)由于灯泡的亮度改变时,温度发生改变。
故答案为:(1)R=; (2)见解答图; (4)10。
【点评】测量“小灯泡的电阻”实验考查实验原理、电路连接、故障分析、电表读数、欧姆定律的运用以及灯泡电阻特点。
20.(6分)如图所示电路,电源电压恒为8V,小灯泡标有“6V 3W“字样。若不考虑温度对灯泡电阻的影响,求:
(1)小灯泡的额定电流;
(2)小灯泡正常发光时,滑动变阻器R接入电路的阻值。
(3)移动滑动变阻器的滑片,当电压表示数为3V时,小灯泡的实际功率。
【分析】(1)知道灯泡的额定电压和额定功率,根据P=UI求出额定电流。
(2)知道电源电压和灯泡的电压求出滑动变阻器电压,知道电流,根据欧姆定律求出滑动变阻器电阻。
(3)知道灯泡的电压和电阻,根据P=求出实际功率。
【解答】解:(1)灯泡的额定电压是6V,额定功率是3W,
由P=UI得,灯泡的额定电流:IL===0.3A,
由欧姆定律得,灯泡的电阻:R==;
(2)灯泡正常工作时电路中的电流为:I=IL=0.5A,
滑动变阻器两端的电压:U'=U总﹣U=7V﹣6V=2V,
所以滑动变阻器的电阻:R'===2Ω;
(3)当电压表示数为3V时,灯泡两端的电压为3V,
此时灯泡的实际功率为:P实===7.75W。
答:(1)小灯泡的额定电流是0.5A;
(2)小灯泡正常发光时,滑动变阻器R接入电路的阻值是8Ω;
(3)电压表示数为3V时,小灯泡的实际功率是0.75W。
【点评】对于有灯泡的电路,一定要注意灯丝的电阻是否一定,一般情况下有图象反映灯泡的电压和电流关系时,灯泡电阻是变化的,没有图象的一般认为是不变的。
21.(8分)某品牌多功能牛奶加热的简化电路如图所示。当开关S转到触点“1”时,加热器处于高温消毒挡,可以对空奶瓶进行消毒,加热器处于恒温保温挡;当开关S转到触点“3”时加热器处于加热挡牛奶=4×103J/(kg ℃)]
(1)将装有质量为300g、初温为22℃的牛奶的奶瓶置于加热器中,当开关S转到触点“3”时,3min后可以将牛奶加热到42℃。
①牛奶吸收的热量是 2.4×104 J;
②加热器消耗的电能转化为牛奶的内能的效率是 66.7% 。
(2)已知R1=R3,求:①R1的阻值是多少?②加热器处于高温消毒时的功率是多少?③若牛奶加热器消毒挡的功率为保温挡的4倍,R2的阻值是多少?
【分析】(1)①根据Q吸=cm(t﹣t0)求出牛奶吸收的热量;
②根据W=Pt求出加热器消耗的电能,根据效率公式求出加热器消耗的电能转化为牛奶的内能的效率;
(2)①当开关S转到触点“3”时加热器处于加热挡,由图可知,此时R1、R3串联,根据P=求出串联总电阻,根据R1=R3可求出R1的阻值;
②当开关S转到触点“1”时,加热器处于高温消毒挡,由图可知,此时只有R1工作,根据P=求出加热器处于高温消毒时的功率;
③根据题意求出保温挡的功率,由图可知,当开关S转到触点“2”时,R1、R2、R3串联,根据P=求出R1、R2、R3串联的总电阻,根据串联电路的电阻特点求出R2的阻值。
【解答】解:(1)①牛奶吸收的热量:Q吸=c牛奶m(t﹣t0)=4×104J/(kg ℃)×300×10﹣3kg×(42℃﹣22℃)=2.8×104J;
②根据题意可知,加热挡功率P加=200W,
由P=可知加t=200W×3×60s=8.6×104J,
加热器消耗的电能转化为牛奶的内能的效率:η=×100%=;
(2)①当开关S转到触点“3”时加热器处于加热挡,由图可知1、R3串联,
由P=可知==242Ω;
根据串联电路的电阻特点可知,R=R1+R3,所以R8=R3=R=;
②当开关S转到触点“2”时,加热器处于高温消毒挡,此时只有R1工作,
则加热器处于高温消毒时的功率:P高===400W;
③根据题意可知,加热器处于保温挡的功率:P保=P高=×400W=100W,
由图可知,当开关S转到触点“3”时,R1、R2、R2串联,
由P=可知,R1、R2、R3串联的总电阻:R总===484Ω,
根据串联电路的电阻特点可知,R2的阻值:R2=R总﹣R2﹣R3=484Ω﹣121Ω﹣121Ω=242Ω。
故答案为:(1)①2.5×104;②66.7%;
(2)①R6的阻值是121Ω;
②加热器处于高温消毒时的功率是400W;
③R2的阻值是242Ω。
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