2022—2023学年度第一学期期末教学质量检测
九年级物理试题
(考试时间:60分钟,满分:100分)
一、选择题(本题15个小题,共48分。在每小题给出的四个选项中,第1~12小题只有一项符合题目要求,选对得3分;第13~15小题,有多项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
1.“从生活走向物理,从物理走向社会”物理与实际生活联系十分密切,如果我们能够把物理学好,就会很轻易的认识到真理所在,从而以更加从容淡定的心态面对生活,对于我们今后的发展和成长有着很好的促进作用。根据大家掌握的物理知识判断,下列说法正确的是( )
A.家庭节能灯中的电流约1A
B.汽油机的效率通常为30%~45%
C.一根玻璃棒经摩擦后所带电荷量约107C
D.人们通常以10-10m为单位来度量分子直径
2.汽车已经成为现代生活中不可缺少的一部分,现代家庭用汽车多数采用汽油机作为发动机,如图是四冲程汽油机的一个冲程,下列对汽油机和该冲程判断正确的是( )
A.该冲程汽油机汽缸内只有空气
B.该冲程活塞运动是靠飞轮的惯性来完成的
C.若该四冲程汽油机的飞轮转速为1800r/min,它1s完成了15个冲程,做了15次功
D.该冲程为压缩冲程,内能转化为机械能
3.小亮将两只相同的气球在自己的头发上摩擦后,就可以让一只气球在另一只气球上方“跳舞”(如右图).对该现象解释正确的是
A.摩擦的方法创造了电荷使两气球带了电
B.摩擦的方法使气球分子发生转移而带电
C.两气球因带了异种电荷而互相排斥
D.这种现象与验电器的工作原理相同
4.现在的道路两旁安装了很多太阳能路灯,晴天时太阳能电池板给铅酸蓄电池充电,黑夜时铅酸蓄电池让路灯发光,如图所示为铅酸蓄电池充电的电路,则下列说法错误的是( )
A.太阳能电池板能将太阳能转化为电能
B.太阳能电池板给铅酸蓄电池充电时,铅酸蓄电池将化学能转化为电能
C.黑夜时,铅酸蓄电池让路灯发光,铅酸蓄电池相当于电路中的电源
D.黑夜时,铅酸蓄电池让路灯发光,铅酸蓄电池将化学能转化为电能
5.如图所示,甲、乙为两段材料、长度均相同,但横截面积不同的电阻丝。将它们如图所示串联在电路中,则通电一段时间后( )
A.甲导体温度升高得多
B.乙导体消耗的电能多
C.通过甲导体的电流大
D.乙导体两端的电压大
6.“低碳生活,从我做起”,小明同学在客厅里看电视时,将卧室的灯全部熄灭,只保留客厅灯、当卧室的灯熄灭后,下列说法错误的是( )
A.电路中的总电流减小了
B.电路中的总电阻增大了
C.电路两端的电压不变
D.客厅的灯亮度变大
7.小峻参加青少年科学素养大赛,设计了《自动火灾报警器》.报警器中有热敏电阻R和保护电阻R0,其中R的阻值随温度升高而减小,当火灾发生时,温度升高,导致电表示数变大而触发报警装置.如图中能实现上述功能的电路图是( )
A. B. C. D.
8.如图甲所示为可调亮度的台灯,如图乙所示为其用于调光的电位器的结构图,a、b、c是它的三个接线柱,a、c分别与弧形电阻丝的两端相连,b与金属滑片相连。当转动电位器的旋钮时,滑片会在弧形电阻丝上滑动,即可调节灯泡亮度。下列说法正确的是( )
A.若只将a、c接入电路,逆时针转动滑片时,灯泡变亮
B.若只将a、b接入电路,顺时针转动滑片时,灯泡变暗
C.若只将b、c接入电路,逆时针转动滑片时,灯泡变亮
D.若只将b、c接入电路,顺时针转动滑片时,灯泡变暗
9.如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S后,当滑动变阻器的滑片P向上移动时,下列判断正确的是 ( )
A.三只电表的示数都变大
B.三只电表的示数都减小
C.电表A1的示数变小,电表V、A2的示数都不变
D.电表A1、A2的示数都变小,电表V的示数不变
10.将一个标有“220V;200W”的电风扇单独接在家庭电路中,正常工作后,电能表示数如图所示,则下列说法中正确的是( )
A.这段时间内风扇消耗了2022.1J的电能
B.这段时间内电能表的转盘共转了10转
C.电能表应安装在家庭电路的总开关之后
D.此时该电路不能再接入一台功率为的空调
11.将“220V 100W”的灯泡L1和“220V 40W”的灯泡L2,串联在220V的电源上,组成闭合电路(设灯丝电阻不变),则下列说法正确的是( )
A.灯泡L1和L2一样亮
B.灯泡L1比灯泡L2亮
C.两灯泡的总功率小于40W
D.两灯泡的实际功率都变为其额定功率的一半
12.关于家庭电路和安全用电,下列说法正确的是( )
A.在家庭电路中,同时工作的用电器越多,总电阻越大
B.家庭电路中用测电笔测试三孔插座中的上面孔时,氖管会发光
C.空气开关跳闸,一定是发生了短路现象
D.当发现有电线起火时,应先切断电源再灭火
13.关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A.用锯条锯木板,锯条的温度升高,主要是由于锯条从木板吸收了热量
B.只有温度高的的物体可以给温度低的物体传递热量
C.我们不敢大口喝热气腾腾的汤,是因为汤含有的热量较多
D.把-10℃的冰块放在0℃的冰箱保鲜室中,一段时间后,冰块的内能会增加
14.如图所示,甲、乙装置中的透明容器内密封有等量的空气、所连接的U形管内的液柱以显示空气温度的变化。小华将两套装置分别接到电压相同的电源上,来探究“电流通过导体产生热量的多少跟什么因素有关”。下列说法正确的是( )
A.甲图实验装置是控制电压、通电时间一定时,探究电热与电流的关系
B.乙图实验装置是控制电流、通电时间一定时,探究电热与电阻的关系
C.甲图中闭合开关后,A管中液面上升的较快
D.乙图中闭合开关后,B管中液面上升的较快
15.酒驾是造成车祸的主要原因之一,我国规定的饮酒驾车和醉酒驾车标准如下表。图甲是对驾驶员进行现场检测的一种呼气式酒精气体浓度检测仪,用于检测驾驶人员呼出酒精气体浓度。该酒精气体浓度检测仪工作电路如图乙所示,传感器R1的电阻值与酒精气体浓度的关系如图丙所示。已知电源电压恒为10V,定值电阻R2=30Ω。求( )
类型 标准(酒精气体浓度X)
非饮酒驾车
饮酒驾车
醉酒驾车
A.传感器R1的阻值随酒精气体浓度的增大而增大
B.当酒精气体浓度增大时电流表示数增大,电压表的示数减小
C.当图乙中的电压表示数为4V时,被检测者为醉酒驾驶
D.当图乙中的电流表示数为0.25A时,被检测者为醉酒驾驶
非选择题部分
二、填空题(本题3小题,每空1分,共6分)
16.感冒冲剂在热水中比在冷水中溶解得快,是因为温度越高,分子热运动越 。杯中的热水放在桌面上温度会逐渐降低,这是运用了 的方法改变物体的内能。
17.电炉子工作时,通过导线和电炉丝的电流相等,电炉丝电阻比导线电阻 ,根据焦耳定律可知,相同时间内电炉丝产生的热量比导线 ,所以电炉丝热得发红而导线不太热.
18.图所示电路中,电源电压6V保持不变,丙处接入电流表。若在甲、乙两处分别接入电压表,闭合开关S,甲、乙两表读数之比为1∶2;断开开关S,在甲、乙两处分别接入电流表,乙处电流表示数为0.6A,则此时丙的示数为 ,R2消耗的电功率为 。
三、作图题(本题包括2个小题;每小题2分,共4分)
19.请根据实物电路,画出电路图。
20.小明家有一种声光自动控制开关,当光线很暗时,光控开关才会闭合;当有声音时,声控开关才会闭合。只有当光线很暗且有人走动发出声音时,灯泡才会亮。同时由于有不固定的家用电器,需接入一只三孔插座,请按题意将下面的电路图连接完整。
四、实验、探究题(本题包括3个小题,共22分)
21.在“比较不同物质吸热情况”的实验中,将A、B两种密度不同的液体分别装在两个完全相同的烧杯中,用两个相同的酒精灯加热,每隔2min记录一次温度。
(1)该实验需要的测量工具,除了温度计、停表以外还有 ;
(2)观察图甲的实验装置可知其中有一处明显错误,该错误是 ;
(3)某小组设计的实验表格如下,在表格中横线处补全缺少的项目。
物质 质量m/kg 初温t1/℃ 升高温度t/℃ 加热时间t/min
液体A
液体B
(4)改正错误后,实验小组根据记录的实验数据,绘制了如图乙所示的温度随时间变化的图像,分析图像,升高相同温度时,根据 可知,液体A吸收的热量少,所以液体B的吸热能力更 (选填“强”或“弱”)。分析图像可知A、B两种液体的比热容之比为 。
22.如(甲)图所示是某同学“探究电流与电阻的关系”的实验电路图,(乙)图是连接的实物电路。已知电源电压恒为4.5V,滑动变阻器规格为“20Ω 1A”,可供选择的定值电阻有5Ω,10Ω,15Ω和20Ω各一个。
(1)滑动变阻器在电路中的作用是 ;
(2)首先使用5Ω的定值电阻进行实验,闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片至适当位置,此时电流表的示数如(丙)图所示,通过定值电阻R的电流为 A;
(3)断开开关,将5Ω的定值电阻更换成10Ω的定值电阻进行实验,闭合开关后,应将滑动变阻器的滑片向 (选填“左”或“右”)移动,同时眼睛盯住 ,使电压表的示数保持不变;
(4)接下来他们发现不能选用20Ω的定值电阻进行实验,请分析原因: ;
(5)更换器材后,分别将定值电阻5Ω,10Ω,15Ω、20Ω连入,根据实验所得的结论应是: 。
23.小华要测量额定电压为3.8V的小灯泡的电阻,图甲是她连接的部分电路,其中滑动变阻器规格为“30Ω 1A”。出一种即可)。
(1)请用笔画线代替导线将图甲电路连接完整,要求滑片移到最右端时使滑动变阻器连入电路的阻值最大 ;
(2)闭合开关,灯泡不亮,电压表无示数,电流表有示数,则故障原因可能是 (写出一种即可)。若此时电流表的示数为0.2A,则可知电源电压为 V;
(3)排除(2)中的故障并正确连接电路后,刚一闭合开关发现灯泡还不亮,电压表有示数,电流表有示数,接下来应 ,使小灯泡逐渐亮起来,当电压表的示数为2.4V时,电流表的示数如乙所示,则此时小灯泡的电阻为 Ω,若让小灯泡正常发光,则应将滑动变阻器的滑片向 (选填“左”或“右”)移动;
(4)实验结束后,小明也用相同的器材测量该小灯泡的额定功率。实验中,他调节滑动变阻器的滑片,发现当电压表的示数为2.2V时,小灯泡正常发光。则小明是将电压表并联在图丙中的 (选填“ab”、“bc”或“ac”)两点之间。若此时电流表示数为0.5A,则该小灯泡的额定功率为 W;
(5)同学们完成实验后,老师又连接了图丁所示的电路,让同学们用它测量小灯泡的额定功率(已知小灯泡的额定电流为I额、电源电压为U,R为电阻箱,可以直接读出它接入电路的阻值)。请将实验过程补充完整;
①闭合开关S,调节电阻箱,使电流表示数为 ,并记下此时电阻箱接入电路的阻值记为R1;
②小灯泡额定功率的表达式为P额= (请用字母符号表示)
五、计算題(本題满分20分,共2题)
24.如图甲所示的电路中,电源电压不变,定值电阻R0=10Ω,滑动变阻器R最大阻值为10Ω,灯泡标有“6V 4.8W”,灯泡的“I﹣U”图像如图乙,当只闭合开关S、S1,滑动变阻器滑片位于最右端时,通过灯泡L的电流为0.6A。求:
(1)滑动变阻器滑片位于最右端时,灯泡L的实际功率;
(2)灯泡正常工作时,滑动变阻器接入电路中的阻值;
(3)只闭合开关S、S2,电路消耗的最小电功率。
25.如图甲是食堂为餐具消毒、烘干的保洁消毒柜,其内部电路如图乙所示,S1为温控开关,S2为门控开关,R为石英加热管。消毒柜的总功率为1250W,其中臭氧发生器的功率为150W。求:
(1)关闭柜门,门控开关S2闭合,臭氧发生器工作5min所消耗的电能多大?
(2)正常工作时通过石英加热管R的电流多大?
(3)若在货架上放100kg的不锈钢餐具,将其从26℃加热到70℃,若电流产生的热量有20%损失,消毒柜石英加热管需要正常工作多长时间?[c钢=0.46×103J/(kg ℃)]
试卷第8页,共9页
1.D
【详解】A.家庭节能灯的电功率约为20W,根据P=UI,工作时通过的电流约为
故A错误;
B.汽油机工作时,因废气带走的大量的热;克服热机部件间的摩擦;燃料不充分燃烧等,汽油机的效率较低,通常为25%~30%,故B错误;
C.电荷量的单位是C,一根玻璃棒经摩擦后所带的电荷量约10-7C,故C错误;
D.分子的体积很小,人们通常以10-10m为单位来度量分子直径,故D正确。
故选D。
2.B
【详解】ABD.图中两气门都关闭,活塞向上运行,汽缸容积减小,是压缩冲程,汽缸内是汽油和空气的混合物,该冲程中活塞对汽油和空气的混合物做功,机械能转化为内能,压缩冲程和吸气冲程、排气冲程的活塞运动是靠飞轮的惯性来完成的,故AD错误,B正确;
C.四冲程汽油机的一个工作循环有四个冲程,飞轮转两圈,做功一次。若该四冲程汽油机的飞轮转速为1800r/min,则每秒飞轮转30圈,完成60个冲程,做功15次,故C错误。
故选B。
3.D
【详解】AB.摩擦的方法使头发与气球里的电子发生转移,从而使头发与气球带异种电荷;不是创造了电荷,也不是分子发生转移,故AB错误;
CD.两只相同的气球在头发上摩擦后,头发与气球因为相互摩擦而带异种电荷;两只相同的气球带的是同种电荷,由于同种电荷相互排斥,所以这种现象与验电器的工作原理相同,故C错误;D正确。
4.B
【详解】AB.太阳能电池板就是将太阳能直接转化为电能的装置,再给蓄电池充电,将电能又转化为化学能存储在蓄电池中,故A正确,A不符合题意;B错误,B符合题意;
CD.黑夜时,铅酸蓄电池让路灯发光,铅酸蓄电池提供电能,相当于电路中的电源,将化学能转化为电能,路灯再将电能转化为光能,故CD正确,CD不符合题意。
故选B。
5.A
【详解】C.甲、乙电阻丝串联,所以电流相同,故C不符合题意;
D.甲、乙材料、长度均相同,甲的横截面积小于乙的横截面积,所以甲的电阻大于乙的电阻,电流相等,根据,甲导体两端的电压大,故D不符合题意;
A.根据焦耳定律,甲的电阻大于乙的电阻,电流相等,所以相同时间内甲产生的热量较多,所以甲导体温度升高得多,故A符合题意;
B.电流通过两电阻丝,电能全部转化为内能,相同时间里甲产生的热量较多,所以在相同时间里甲导体消耗的电能比乙多,故B不符合题意。
故选A。
6.D
【详解】在家庭电路中,各用电器是并联的。
A.并联电路各支路间不相互影响,干路中的电流等于各支路电流之和,所以同时工作的用电器越多,干路中的电流越大,卧室的灯全部熄灭,则干路中的电流变小,故A正确,不符合题意;
B.同时使用的用电器越多,则并联的电阻越多,并联的电阻就相当于增加了导体的横截面积,则总电阻越小,卧室的灯全部熄灭后,电路中的总电阻变大,故B正确,不符合题意;
C.家庭电路的电压是220V,当这两盏灯熄灭后,电路两端的电压不变,仍为220V,故C正确,不符合题意;
D.家里的各灯工作时互不影响,它们是并联的,卧室的灯熄灭后,通过客厅的灯的电流不变,据P=UI知,客厅的灯功率不变,亮度不变,故D错误,符合题意。
故选D。
7.C
【详解】解由题意可知有电阻R和R0串联 ,电流表测电路中的电流,这样当火灾发生时, 温度升高,R的阻值随温度升高而减小,R0与电流表串联,从而起到保护电路的作用故C正确.
8.B
【详解】A.若只将a、c接入电路,逆时针转动滑片时,电阻丝接入电路中的长度不变,接入电路的电阻不变,由可知,通过灯泡的电流均不变,因此灯泡亮度不变,故A错误;
B.若只将a、b接入电路,顺时针转动滑片时,电阻丝接入电路中的长度变长,接入电路的电阻变大,由可知,通过灯泡的电流变小,因此灯泡变暗,故B正确;
C.若只将b、c接入电路,逆时针转动滑片时,电阻丝接入电路中的长度变长,接入电路的电阻变大,由可知,通过灯泡的电流变小,因此灯泡变暗,故C错误;
D.若只将b、c接入电路,顺时针转动滑片时,电阻丝接入电路中的长度变短,接入电路的电阻变小,由可知,通过灯泡的电流变大,因此灯泡变亮,故D错误。
故选B。
9.C
【详解】由电路图可知,滑动变阻器与R1并联,电压表测电源的电压,电流表A1测干路电流,A2测R1支路的电流;
∵电源的电压不变,∴电压表的示数不变,当滑动变阻器的滑片P向上移动时,该支路接入电路的电阻变大,根据I=可知,该支路的电流变小;∵并联电路独立工作、互不影响,∴通过R1支路的电流不变,即电流表A2的示数不变,故AD不正确
∵并联电路干路电流等于各支路电流之和,∴干路电流变小,即A1的示数变小;∵R=,∴电路的总电阻变大,故B不正确
∵P=UI,∴R2消耗的功率会减小,故C正确
故选C.
10.B
【详解】A.电风扇接在家庭电路中正常工作,根据已知条件,电风扇的额定功率为200W,正常工作1min消耗的电能
故A错误;
B.这段时间内消耗的电能为
因表示的是电路每消耗的电能,转盘转3000圈,所以,这段时间内电能表转盘的转数
故B正确;
C.为了防止偷电,电能表应安装在家庭电路的总开关之前,故C错误;
D.该电路再接入一台功率为2500W的空调时总功率为
由电能表的参数可知,该电能表的工作电压为220V,额定最大电流为20A,电能表允许接入用电器的最大总功率
因为2700W小于4400W,所以该电路能再接入一台功率为2500W的空调,故D错误。
故选B。
11.C
【详解】AB.由可得,灯泡L1、L2的电阻分别为
两灯串联时,电流相等,由P=I2R可知,灯泡L1的功率小于L2的功率,故灯泡L2要比L1亮,故AB错误;
CD.串联电路总电阻等于各分电阻之和,此时通过电路的电流为
灯泡L1实际消耗的功率为
即灯泡L1的实际功率小于其额定功率的一半,灯泡L2实际消耗的功率为
即灯泡L2的实际功率约等于其额定功率的一半,两灯泡的总功率为
故C正确,D错误。
故选C。
12.D
【详解】A.家庭电路中,用电器之间是并联的,根据并联电路的电阻特点可知,同时工作的用电器越多,总电阻越小,故A错误;
B.家庭电路中三孔插座中的上面孔接地线,用测电笔测试时,氖管不会发光,故B错误;
C.空气开关跳闸是电路中电流过大,其原因有两个:一是短路;二是家中使用用电器的总功率过大,故C错误;
D.发现家用电器或导线起火时,不要直接去救援,因为人在救援时可能直接或间接接触火线,发生触电事故,一定先切断电源,然后救火,故D正确。
故选D。
13.D
【详解】A.用锯条锯木板,克服摩擦做功,机械能转化为内能,使锯条的温度升高,故A错误;
B.发生热传递时,热量总是自发的从温度高的物体传递给温度低的物体,或者从物体的高温部分传到低温部分,当有外界做功时,温度低的的物体也可以给温度高的物体传递热量,故B错误;
C.我们不敢大口地喝热气腾腾的汤,是因为热汤的温度高,热量是过程量,不能说 “含有”热量,故C错误;
D.将-10℃的冰块放在冰箱的0℃保鲜室中,一段时间后,冰块从冰箱中吸收热量,内能一定增加,故D正确。
故选D。
14.BCD
【详解】A.由图知,甲图中右侧是两个5Ω的电阻并联,然后与左侧5Ω的电阻串联,根据串联电路和并联电路电流的规律可知,通过右侧容器内电阻丝上的电流只有左侧电阻丝电流的一半;虽然左右两侧加热电阻的阻值相等,但流过加热电阻的电流不同,所以甲实验装置控制电阻和通电时间相同,探究电热与电流的关系,故A错误;
B.乙图中两个阻值不同的电阻串联,分别对两容器的空气加热,根据串联电路的特点可知,通过的电流和通电时间是相等的,但电阻值不同,所以乙实验装置是控制电流、通电时间一定时,探究电流产生热的多少与电阻的关系,故B正确;
C.甲图中闭合开关后,虽然左右两侧加热电阻的阻值相等,但流过加热电阻的电流不同,左侧电流大于右侧电流(即干路电流大于支路电流),根据Q=I2Rt可知,左侧电阻丝产生热量多,则左侧A管中液面上升比右侧B管中液面上升快,故C正确;
D.乙图中两个阻值不同的电阻串联,通过的电流是相等的,右侧电阻的阻值较大,根据Q=I2Rt可知,右侧电阻产生的热量较多,则右侧空气的温度升高快,即B管中液面上升的较快,故D正确。
故选BCD。
15.BD
【详解】A.由图丙可知,传感器R1的阻值随酒精气体浓度的增大而减小,故A错误;
B.由于传感器R1的阻值随酒精气体浓度的增大而减小,根据电路图乙可知,两电阻串联,所以当酒精气体浓度增大时,传感器R1的阻值减小,电路的总电阻减小,根据欧姆定律可知,电流表示数增大,电压表的示数减小,故B正确;
C.当图乙中的电压表示数为4V时,则定值电阻R2两端的电压为6V,此时电路中的电流为
则此时R1的阻值为
由图丙可知,酒精气体浓度为,可得被检测者为饮酒驾驶,故C错误;
D.当图乙中的电流表示数为0.25A时,此时R2两端的电压为
则此时R1的阻值为
由图丙可知,酒精气体浓度为,可得被检测者为醉酒驾驶,故D正确。
故选BD。
16. 剧烈 热传递
【详解】[1][2]热水温度高,分子运动速度快.扩散速度快,所以感冒冲剂在热水中比在冷水中溶解得快;杯中的热水放在桌面上温度会逐渐降低,这是通过热传递的方法改变物体的内能。
17. 大 多
【详解】[1] 电炉子工作时,电炉丝电阻比导线电阻大得多;
[2] 电炉子在使用时,电炉丝和导线串联,I电炉丝=I导线,通电时间t相同,根据Q=I2Rt,R电炉丝>R导线,所以电流产生的热量Q电炉丝>Q导线,从而出现电炉丝热得发红,而与电炉丝相连的导线却不怎么发热的现象.
18. 0.9A 1.8W
【详解】[1] 若在甲、乙两处分别接入电压表,闭合开关S,则、串联,甲测电压,乙测电压,甲、乙两表读数之比为1∶2,根据串联分压规律,则有
断开开关S,在甲、乙两处分别接入电流表,此时、并联,甲测电流,乙测电流,根据并联电路电流规律,则有、的电流之比为
乙处电流表示数为0.6A,所以电流为
此时丙测干路电流,则丙的示数为
[2] 电源电压为6V,根据并联电路电压规律,电压为6V,根据,消耗的电功率为
19.
【详解】由实物电路图可以知道,从电源正极开始先经过开关再分为两条支路,一路经灯,另一路经开关、灯,然后共同回到电源负极,即两灯泡并联,开关控制干路,开关控制灯所在支路,根据实物电路图作出电路图,如图所示:
20.
【详解】晚上,天黑光控开关闭合,有人走动发出声音,声控开关闭合,灯亮,说明两个开关不能独立工作,即两个开关串联,再和灯泡串联,要注意开关应先接在火线上;插座的接法是:左零右火中接地;如图所示:
21. 天平 A、B液体的体积相等 末温/℃ 升高相同的温度,液体A加热时间短 强 1:2
【详解】(1)[1]实验中需要测量时间,用到秒表;A、B两种液体的质量相等,需要测量质量,用到天平。
(2)[2]图甲中AB液体的体积相等,是错误的,应该保持AB液体的质量相等。
(3)[3]实验都需要记录两种液体的初温,末温以及升高的温度,所以表格中应填“末温/℃”。
(4)[4][5]由图可知,升高相同的温度,液体A加热时间短,液体B加热时间长,说明液体B吸收的热量较多,液体B的吸热能力更强。
[6]升高40℃,液体B要加热8分钟,液体A要4分钟,即升高相同的温度,液体A吸收的热量是液体B的一半,根据Q吸=cmΔt可知,质量和升高温度相同的情况下,比热容c与Q吸正比,A、B两种液体的比热容之比是1∶2。
22. 保护电路和控制电阻两端电压不变 0.4 右 电压表 实验需要的滑动变阻器的最大阻值应为25Ω,而现有变阻器的最大阻值为20Ω,即变阻器的最大阻值太小 当电压一定时,电流与电阻成反比
【详解】(1)[1]滑动变阻器在电路中的作用是保护电路和控制电阻两端电压不变。
(2)[2]首先使用5Ω的定值电阻进行实验,闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片至适当位置,此时电流表的示数如(丙)图所示,电流表用0-0.6A量程,分度值为0.02A,示数为0.4A,即通过定值电阻R的电流为0.4A。
(3)[3][4]断开开关,将5Ω的定值电阻更换成10Ω的定值电阻进行实验,闭合开关后,若滑动变阻器的阻值不变,电路的总电阻变大,电源电压不变,根据欧姆定律可知,电路中的电流变小,变阻器两端电压变小,定值电阻两端电压变大,为了保持定值电阻两端电压不变,应增加滑动变阻器分得的电压,则应增加变阻器连入电路的阻值,此时应将滑动变阻器的滑片向右移动,同时眼睛盯住电压表,使电压表的示数保持不变。
(4)[5]接下来他们发现不能选用20Ω的定值电阻进行实验,理由是
即有
可得
则实验需要的滑动变阻器的最大阻值应为25Ω,而现有变阻器的最大阻值为20Ω,即变阻器的最大阻值太小。
(5)[6]更换器材后,分别将定值电阻5Ω,10Ω,15Ω、20Ω连入,通过实验可以得到的结论是:当电压一定时,电流与电阻成反比。
23. 小灯泡短路 6 向左移动滑动变阻器 8 左 bc 1.9 I额
【详解】(1)[1]由于实验要求滑片移到最右端时使滑动变阻器连入电路的阻值最大,则电路实物图如下图所示
(2)[2][3]电流表有示数,说明电路中不可能是断路,只能是短路,灯泡不亮,电压表无示数, 说明电压表所测量的小灯泡短路,或者电压表自身短路;一闭合开关,小灯泡短路,滑动变阻器全部接入,电流表的示数为0.2A,则电源电压为
(3)[4][5][6]刚一闭合开关发现灯泡还不亮,电压表有示数,电流表有示数,说明电路连接正常,那么没有发光仅仅是因为小灯泡的实际功率太小了,接下来应向左移动滑动变阻器,让小灯泡逐渐亮起来;当电压表的示数为2.4V时,电流表的示数如乙所示,选择小量程,分度值为0.02A,读数为0.3A,则此时小灯泡的电阻为
若让小灯泡正常发光,小灯泡的电压需要增大到3.8V,则滑动变阻器的电压需要减小,根据串联分压规律,滑动变阻器的阻值需要变小,故向左移动滑片。
(4)[7][8]电源电压为6V,小灯泡的正常发光的电压是3.8V,那么滑动变阻器的电压为
刚好为电压表示数,故电压表测量的是滑动变阻器的电压,故测量的是bc段的电压;若此时电流表示数为0.5A,则该小灯泡的额定功率为
(5)①[10]测量小灯泡的额定电流,首先需要让小灯泡正常发光,故先调节电阻箱的阻值,使电流表的示数为I额;则电阻箱的电压为
②[11]则小灯泡的电压为
则小灯泡的额定电功率为
24.(1)1.2W;(2)2.5Ω;(3)3.2W
【详解】解:(1)当只闭开关S、S1,滑动变阻器滑片位于最右端时,L与R串联;由图像可知,当通过灯泡的电流为0.6A时,灯泡两端电压为2V,灯泡的实际功率
(2)由串联电路特点和欧姆定律可得,电源电压
灯泡正常发光时,灯泡的额定电流
因串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以滑动变阻器两端电压
因串联电路处处电流相等,所以由可知,滑动变阻器接入电路中的阻值
(3)当滑动变阻器接入电路的阻值最大时,电路电流最小,则电路最小电流
电路消耗的最小功率
答:(1)滑动变阻器滑片位于最右端时,灯泡L的实际功率为1.2W;
(2)灯泡正常工作时,滑动变阻器接入电路中的阻值为2.5Ω;
(3)只闭合开关S、S2,电路消耗的最小电功率为3.2W。
25.(1)4.5×104J;(2)5A;(3)2300s
【详解】解:(1)关闭柜门,门控开关S2闭合,只有臭氧发生器工作,由 可得,臭氧发生器工作5min所消耗的电能
W=P发生器t时=150W×5×60s=4.5×104J
(2)因电路中的总功率等于各用电器功率之和,所以,石英加热管R的功率
PR=P总-P发生器=1250W-150W=1100W
由P=UI可得,通过石英加热管R的电流
(3)不锈钢餐具吸收的热量
Q吸=cm(t′-t0)=0.46×103J/(kg ℃)×100kg×(70℃-26℃)=2.024×106J
由 可得,加热管消耗的电能
则正常工作需要的加热时间
答:(1)关闭柜门,门控开关S2闭合,臭氧发生器工作5min所消耗的电能为4.5×104J;
(2)正常工作时通过石英加热管R的电流为5A;
(3)消毒柜石英加热管需要正常工作的时间为2300s。
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