四川省成都市青羊区树德实验中学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30分)
1.生活中的许多现象都与我们学过的物理知识有关,下列说法正确的是( )
A.尘土飞扬,说明分子在不停地做无规则运动
B.钻木取火,利用做功来改变物体的内能
C.人工湖能调节气温,利用水的比热容小
D.冬天,成都郫都望雪西岭,山顶有积雪常年不化,积雪的内能为零
2.(2021九上·龙泉驿期中)将一滴红墨水滴入一杯清水中,一段时间后整杯水都变红了。下列说法正确的是( )
A.这是扩散现象,它表明分子在不停地做无规则运动
B.这是扩散现象,它只发生在液体和气体中
C.如果水的温度为0℃,就不会发生这种现象
D.如果水的温度越低,扩散将进行地越快
3.(2020九上·成都期中)关于燃料的热值以下说法正确的是( )
A.煤的热值比干木柴大,因此煤燃烧放出的热量一定比干木柴多
B.容易燃烧的燃料,热值一定大
C.为了提高锅炉的效率,一定要用热值高的燃料
D.燃料的热值与燃料的质量无关
4.(2019·山西)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.这种现象与验电器的工作原理相同
D.两气球因带了异种电荷而互相排斥
5.(2021·镇江)甲是用毛皮摩擦过的橡胶棒,乙和丙是两个泡沫小球,甲和乙、乙和丙相互作用时的场景分别如图所示。由此可判断( )
A.甲带正电 B.乙带正电 C.乙不带电 D.丙带负电
6.某同学有一段导体,他为了使导体的电阻减小,下列采用的方法中正确的是( )
A.增大通过导体的电流 B.减小加在导体两端的电压
C.减小导体的横截面积 D.减小导体的长度
7.下列所示的电路图中能与如图所示实物图对应的是( )
A. B.
C. D.
8.如图(a)所示电路,当开关闭合时,电流表A1、A2的示数分别由(b)、(c)两图读得,则电灯L1中的电流是( )
A.0.28A B.1.08A C.1.14A D.1.36A
9.如图所示,小明将A、B两种不同的金属片分别插入土豆,制成土豆电池,闭合开关S,发光二极管发光,电压表有示数。以下关于电路的理解正确的是( )
A.若断开开关,A、B两金属片间没有电压
B.土豆电池供电时是电能转化为化学能
C.发光二极管中没有使用到绝缘体材料
D.电流从“电池”的A金属片流出经过二极管回到金属片B
10.对下列物理量的认识中,最接近实际的是( )
A.电脑USB接口输出电压为5V
B.一节新干电池的电压为2V
C.空调正常工作的电流为0.1A
D.物理实验室中一根导线的电阻约为1kΩ
11.(2022九上·南平期中)如图是某品牌的平衡车,它是依靠电力驱动及人体平衡能力控制的代步工具,当电源开关S1闭合时指示灯亮起;人站在平衡车踏板上时开关S2自动闭合,电动机才能启动,开始运动,紧急情况时,S1自动断开,电动机停止工作,下列电路图中符合上述要求的是( )
A. B.
C. D.
12.(2017九上·徐州月考)在如图所示的电路图中,能用电压表正确测出灯L1两端电压的是( )
A. B.
C. D.
13.如图所示的电路中,要使电阻R1和R2组成并联电路,则应将( )
A.S2闭合,S1、S3断开 B.S3闭合,S1、S2断开
C.S1、S2闭合,S3断开 D.S2、S3闭合,S1断开
14.小阳利用负温度系数热敏电阻R1和定值电阻R0设计了一款简易水温计,电路如图甲所示,热敏电阻随温度的变化图象如图乙所示。按照此设计电路,电源两端电压保持不变,开关S闭合后,在水温升高时,下列判断中正确的是( )
A.电路中的电流变大,电压表示数变小
B.电路中的电流变大,电压表示数变大
C.电路中的电流变小,电压表示数变小
D.电路中的电流变小,电压表示数变大
15.如图所示的电路中,闭合开关S1、S2,小灯泡L1和L2正常发光,电流表和电压表均有示数,下列关于该电路的说法错误的是( )
A.电压表测量L2两端的电压
B.当灯L2短路时,电流表、电压表均无示数
C.取下L1时,L2仍然正常发光
D.电流表测量干路中的电流
二、填空题(共32分)
16.如图所示,2020年5月5日18时,长征五号B运载火箭搭载新一代载人试验飞船在海南文昌发射,运载火箭以液氢为燃料是利用液氢的 大,燃料燃烧会释放出巨大的内能,通过 方式使火箭和实验飞船的机械能增加。
17.随着人们生活水平的不断提高,汽车走进了很多家庭。小汽车的发动机是汽油机,汽油机工作时,将机械能转化为内能的是 冲程。小汽车用汽油作燃料,但用水作为发动机的冷却剂,这是因为水与汽油相比 大的原因。
18.(2020·寿宁模拟)如图是常温下各种物质的导电能力的排列顺序,常用导线有内外层之分,外层一般用 (选填“橡胶”或“碳”)材料制成,起到绝缘作用;不考虑温度对电阻的影响,长度、横截面积相同的铜线和铝线,铜线的电阻较 (选填“大”或“小”)。
19.(2020九上·江阴月考)如图是一种定时课间音乐播放装置的原理图,“播放器”是有电流通过时会播放音乐的装置:“定时开关”是到达设定时间,自动断开的开关.闭合开关S,当“定时开关”处于 (选填“断开”或“闭合”)状态时,播放器会播放音乐;若“播放器”不播放音乐,因为播放器 (选填“断路”或“被短路”).
20.一段导体两端电压为12V时,通过导体的电流为2A;如果导体两端电压降为6V,则导体中的电流变为 A;当电压降为0V时,导体的电阻等于 Ω。
21.(2017·成都模拟)如图是关于电阻R1、R2的电流与电压关系的图象,则R1 R2,若将R1、R2并联接在电压为2V的电路中,则干路的电流为 A.
22.(2017·长春)如图所示的电路中,当开关闭合时,灯不发光,电压表示数为0;当开关断开时,灯仍不发光,电压表示数为6V,则电路中故障是灯 (选填“短路”或“断路”),电源两端电压为 V.
23.如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关后,滑片P从b端滑到a端,电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图乙所示,则定值电阻R的阻值是 Ω,滑动变阻器的最大阻值是 。
三、作图与计算题(共16分)
24.根据图1所示的实物连线图,请在虚线方框内画出对应的电路图,并标明各元件。(要求连线要横平竖直,尽量使电路图简洁美观)
25.根据要求连接实物图,要求:
⑴滑动变阻器控制小灯的亮度,且滑片向右移动小灯变亮;
⑵电压表测小灯的电压。
26.小星家的太阳能热水器,水箱最多能装200kg的水。小星进行了一次观察活动:某天早上,他用温度计测得自来水的温度为20℃,然后给热水器水箱加满水,中午时“温度传感器”显示水箱中的水温为45℃。请你求解下列问题:
(1)水箱中水吸收的热量?[c水=4.2×103J/(kg ℃)]
(2)如果水吸收的这些热量,由燃烧天然气来提供,而气灶的效率为40%,求至少需要燃烧多少立方米天然气?(天然气的热值q天然气=3.5×107J/m3)。
27.如图所示的电路中,R1=30Ω,R2=20Ω,电源电压不变。(设小灯泡的电阻不变)
(1)当S1、S2都闭合时,电流表A1的示数为0.5A,求电源电压。
(2)当S1、S2都判断时,电流表A2的示数为0.2A,求小灯泡的电压。
四、实验与探究题(每空2分,共22分)
28.在探究“比较不同物质吸热能力”的实验中,用铁夹将温度传感器及分别盛有水和食用油的两个试管固定在铁架台上,温度传感器的探头部分与试管内的水和色拉油良好接触,两只温度传感器通过数据采集线与计算机相连接,如图1所示。
(1)试管中加入的水和色拉油除初温相同外,还应保证 (选填“体积”或“质量”)相同。
(2)实验中物质吸热的多少是通过 来反映的。
(3)根据表中数据算出食用油的比热容是 J/(kg ℃)。(用科学记数法表示)
物质 质量/g 初始温度/℃ 加热时间/min 末温/℃
水 200 20 6 45
食用油 200 20 6 70
(4)图2中能合理反映该实验结果的图像是 (选填“甲”、“乙”或“丙”)。
29.在“探究串联电路的电流特点”的实验中,张虹同学选用两个不同的小灯泡设计了如图甲所示的串联电路,用一个电流表分别接在a、b、c三处去测量电流。
(1)她按图连接好电路,在进行试触前,发现电流表指针位置如图乙所示,她应该 。
(2)选择好电流表量程后,她先把电流表接在a处,闭合开关后,发现两灯的亮度不稳定,电流表的指针也来回摆动,故障的原因可能是 ____
A.某段导线断开 B.某接线柱处接触不良
C.某灯泡被短路 D.电流表被烧坏
(3)张虹同学在实验时发现:灯L2的亮度比灯L1的亮度大。则下列分析正确的是 ____
A.通过灯L2的电流较大,所以L2更亮
B.电流从电源正极出来先通过灯L2,所以L2更亮
C.通过两灯的电流相等,亮度不同是由于两灯规格不同所致
30.小侨要探究影响电阻大小的因素:
次序 材料 长度 /cm 直径 /mm 电流 /A
1 A镍铬合金 60 0.36 0.22
2 B镍铬合金 60 0.51 0.24
3 C康铜丝 60 0.36 0.24
4 D铁铬铝合金 60 0.36 0.20
(1)连接电路时开关应该 ;
(2)小侨设计了甲、乙两种电路,如图,在M、N两点之间分别接入不同的导体进行测量,你认为哪种设计更合理 (选填“甲”或“乙”);
(3)实验中是通过 反映导体电阻大小的;
(4)小侨选择更合理的方案进行实验,上表是她的实验数据记录表,为了研究电阻与材料的关系,应该比较次序 实验数据。
五、选择题(每题2分,共10分。有的小题只有一个选项符合题目要求,有的小题有二个选项符合题目要求,全部选对的得2分,选对但不全的得1分,有选错或者不答的得0分)
31.如图所示,对下列实验中所描述的实验过程,说法正确的是( )
A.抽去玻璃隔板后,两瓶中的气体逐渐混合,这是气体分子间有引力
B.两个底面削平的铅柱紧压在一起可以吊起重物,说明分子间有引力
C.迅速向上抽活塞,硝化棉可以燃烧
D.试管中水沸腾后,软木塞被推出,软木塞的内能转化为机械能
32.小帆在老师指导下,用如图所示的同一个实验装置分别加热100g的甲、乙两种液体(其中一种是水),用测得的数据绘制了温度随时间变化图像如图,乙从20℃加热至沸腾刚好消耗了4g酒精。(q酒精=3×107J/kg)。若单位时间内甲吸收的热量与乙吸收的热量相等,c水=4.2×103J/(kg ℃),则下列说法中错误的是( )
A.c乙=2.4×103J/(kg ℃)
B.乙的吸热能力小于甲的吸热能力
C.0~8min乙吸收的热量为3.36×104J
D.该酒精灯的加热效率为35%
33.如图所示,是一种自动测定油箱内油面高度的装置,有关该装置的说法正确的是( )
A.装置中电阻R0可以省略
B.若装置中的R0两端并联一只电压表不可以代替油量表
C.当油面下降时,通过电阻R0的电流减小
D.油量表是由电流表改装而成的
34.如图甲所示是安装在木板正面的部分电路,其中a、b、c、d是穿越木板的接线柱,两个灯座的两端分别接在两个接线柱上,安装两个相同的小灯泡L1、L2,木板背面的部分接线柱之间有导线相连着,从而使木板正背两面的电路组成一个完整的电路。闭合开关通电后,灯都能正常发光,下列说法正确的是( )
A.用一根导线接在任意两个接线柱上,如果出现一灯亮一灯灭的现象则可以判断两灯是并联
B.用手将其中一个小灯泡取掉,若另一灯泡仍发光,则说明两灯是串联
C.在电源和开关之间串联接入电流表,闭合开关,两灯亮,电流表示数如图乙所示,则通过灯L1的电流可能是0.3A
D.若将电压表分别接在ab、cd之间,发现电压表示数相同,两灯可能串联
35.如图所示,断开开关,甲乙两表都是电流表时,两表的示数之比I甲:I乙=2:3;闭合开关,甲乙两表都是电压表时,两表的示数之比,两电阻阻值之比分别是( )
A.U甲:U乙=3:1 B.U甲:U乙=3:2
C.R1:R2=3:1 D.R1:R2=2:1
六、综合题(共10分。第7题在解答时应写出公式和意要的演算步骤,只写出最后答案不能得分)
36.小明用图甲所示电路探究电流与电阻的关系。电源为两节新干电池,电阻R有4个阻值(5Ω、10Ω、15Ω、25Ω)供选用,滑动变阻器Rp规格为“20Ω,1A”。
(1)闭合开关前,应将滑动变阻器滑片P移到最 (选填“左”或“右”)端;
(2)闭合开关后,小明发现电流表、电压表示数均为0。他将一根导线的一端接电源正极,另一端依次试触a、b、c、d各接线柱。当接触到d时,电压表开始有示数且为3V,电流表示数仍为0。经进一步检查,电流表、各接线处均完好,则电路中的故障是 。
(3)排除故障后,此时R的阻值为5Ω,闭合开关,调节滑片P,使电流表示数如图乙所示,则控制不变的电压为 V。
(4)下列图象中,能反映变阻器接入电路阻值Rp与更换电阻R之间关系的是 。
37.如图甲所示,水平放置的轻质方形容器B,容器高为25cm,内有一个密度为0.6g/cm3,边长为10cm的实心正方体A,A与容器底部不密合,将A下表面中央与容器B的底部用一根长10cm的细绳连在一起(细绳质量、体积忽略不计)后,A置于B中央并静止。先向容器内缓慢加入1000mL某液体后,A漂浮于液面,此时液面深度为10cm,再用6N竖直向下的力作用在A上,使其恰好完全浸没,如图乙所示。(g取10N/kg)求:
(1)A的质量;
(2)A恰好浸没时容器对桌面的压强大小;
(3)撤去6N压力后,继续向容器内加入该液体,假设继续加入液体的体积为x cm3,求该容器底部受到的液体压强p随x变化的函数关系表达式。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】做功改变物体内能;比热容;分子热运动
【解析】【解答】A.尘土飞扬,是固体颗粒的运动,不是分子运动,A不符合题意;
B.钻木取火,利用做功来改变物体的内能,B符合题意;
C.人工湖能调节气温,利用水的比热容大,C不符合题意;
D.一切物体都具有内能,积雪常年不化,内能不为零,D不符合题意。
故答案为:B.
【分析】尘土飞扬不是分子运动;摩擦属于做功改变内能;一切物体都有内能;水的比热容较大,吸收热量后,温度变化小。
2.【答案】A
【知识点】分子热运动
【解析】【解答】A.将一滴红墨水滴入一杯清水中,一段时间后整杯水都变红了,这是因为墨水分子和水分子在不停的运动的结果,属于扩散现象,A符合题意;
B.扩散是分子无规则运动产生的,一切物质的分子都在做规则运动,所以扩散现象可以发生在液体、气体和固体中,B不符合题意;
C.一切物体的分子在任何温度下都在不停地做无规则运动,包括0℃的水,C不符合题意;
D.扩散的速度与物体的温度有关,温度越低,分子运动越慢,扩散现象进行的越慢,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】扩散现象说明分子在不停的运动;扩散现象可以发生在液体、气体和固体中;扩散的速度与物体的温度有关,温度越低,分子运动越慢。
3.【答案】D
【知识点】燃料的热值
【解析】【解答】A.燃料燃烧放出的热量与是否完全燃烧、燃料的热值和质量都有关系,因此热值大的燃料不一定放出的热量多,A不符合题意;
B.热值是燃料的一种特性,与是否容易燃烧无关,B不符合题意;
C.采取热值高的燃料,其利用率不一定高,所以不一定能提高锅炉的效率,C不符合题意;
D.热值是燃料的一种特性,与燃料的质量无关,D符合题意.
故答案为:D.
【分析】燃料的热值指的是1千克的燃料完全燃烧释放的热量,燃料的热值只与燃料的种类有关,与燃烧是否充分燃烧没有关系。
4.【答案】C
【知识点】电荷间的相互作用规律;验电器的原理及使用
【解析】【解答】A.摩擦的方法并没有创造电荷,而是使电荷转移,故A错误;
B.摩擦使物质的电子转移,而不是分子转移,故B错误;
C.两只气球与头发摩擦后带上同种电荷,因为相互排斥而跳舞,故C正确;
D.据C中描述,故D错误。
故选C。
【分析】(1)摩擦起电并不是创造了电荷,而是电荷转移的过程;得到电子的物体有多余的电子,带负电;失去电子的物体有多余的正电荷,所以带正电;
(2)验电器的工作原理:同种电荷相互排斥;
5.【答案】B
【知识点】电荷间的相互作用规律
【解析】【解答】用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,甲带负电,乙丙相互排斥,带同种电荷,甲乙相互吸引,乙一定带正电,则丙也带正电,ACD不符合题意,B符合题意。
故答案为:B。
【分析】自然界中存在两种电荷,一种是正电荷,一种是负电荷,同种电荷相互排斥,异种电荷吸引,同时带电物体它也能吸引轻小物体,结合题目给出的小球之间的相互作用分析即可。
6.【答案】D
【知识点】影响电阻大小的因素
【解析】【解答】A.增大通过导体的电流,不影响电阻大小,A不符合题意;
B.减小加在导体两端的电压,对电阻不产生影响,B不符合题意;
C.减小导体的横截面积,电阻变大,C不符合题意;
D.减小导体的长度,可以减小电阻,D符合题意。
故答案为:D.
【分析】电阻是导体的特性,和材料、长度、横截面积有关,和电压、电流无关。
7.【答案】A
【知识点】根据实物图画电路图
【解析】【解答】根据电路图分析,灯泡并联,电流表和灯泡L1测量连接,A符合题意。
故答案为:A.
【分析】根据各用电器的连接判断连接方式,电流表和所测量的位置串联。
8.【答案】B
【知识点】电流的测量及电流表的使用;并联电路的电流规律
【解析】【解答】根据图像,电流表A1测量干路电流,电流表A2和L2串联,干路电流表指针偏转小于支路电流表的指针偏转角度,但示数要大于支路电流,所以电流表A1量程为0~3A,示数为1.4A,电流表A2量程选择0~0.6A,示数为0.32A,根据并联电路电流规律判断,灯泡L1电流为1.4A-0.32A=1.08A,B符合题意。
故答案为:B.
【分析】在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和;根据电流表指针偏转大小,判断电流表的量程,结合指针位置,测量电流大小;利用并联电路电流规律,计算支路电流。
9.【答案】D
【知识点】电源及其能量转化;电压的测量及电压表的使用
【解析】【解答】A.若断开开关,土豆电池A、B是电源,两金属片间仍有电压,A不符合题意;
B.土豆电池供电时是化学能转化为电能,B不符合题意;
C.发光二极管的玻璃泡是绝缘体材料做成的,C不符合题意;
D.电压表有示数,则电池A为电源正极,电流从A金属片流出经过二极管回到金属片B,D符合题意。
故答案为:D.
【分析】水果电池工作时,将化学能转化为电能;电压表连接时,电流从正接线柱进入电压表,根据电压表有示数,判断电源正极。
10.【答案】A
【知识点】电流的大小;电压和电压的单位换算;电阻
【解析】【解答】A.电脑USB接口输出电压一般为5V,A符合题意;
B.一节新干电池的电压为1.5V,B不符合题意;
C.空调正常工作的电流约为5A,C不符合题意;
D.物理实验室中一根导线的电阻很小,约为0.1Ω,D不符合题意。
故答案为:A.
【分析】根据常见的电压、电流和电阻,结合实际数据解答。
11.【答案】C
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】由题意可知,指示灯和电动机并联,S1在干路,控制整个电路,开关S2在电动机所在的支路,控制电动机。
A.图中开关S2闭合后,发生电源短路现象,A不符合题意;
B.图中指示灯和电动机串联,B不符合题意;
C.图中指示灯和电动机并联,开关S1控制整个电路,开关S2控制电动机,C符合题意;
D.图中指示灯和电动机并联,开关S1控制电动机,开关S2控制指示灯,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】各用电器可以独立工作,是并联电路;支路开关控制支路的用电器,干路开关控制所有用电器。
12.【答案】B
【知识点】电压的测量及电压表的使用
【解析】【解答】A、电压表和电源并联,测电源电压,A不符合题意;
B、电压表和L1并联,测L1电压,B符合题意;
C、电压表和L2并联,测L2电压,C不符合题意;
D、电压表和L1并联,能测L1电压,但正负接线柱反了,D不符合题意。
故答案为:B
【分析】本题考查学生正确使用电压表的能力,属于电学的基本技能。
13.【答案】C
【知识点】电路的基本连接方式
【解析】【解答】根据电路图,若电阻并联,需要电流分别进入电阻,则正极电流能分别进入R1和R2,需要闭合S1,和S2,S3断开,C符合题意。
故答案为:C.
【分析】并联电路中,电流分别进入各用电器。
14.【答案】B
【知识点】电路的动态分析
【解析】【解答】根据图甲,电阻串联,电压表测量定值电阻的分压;根据图乙判断,温度越高,电阻越小,电流变大,根据U=IR0,电压表示数变大,A不符合题意;B符合题意;CD不符合题意。
故答案为:B.
【分析】在串联电路中,电阻变小,电流变大,根据U=IR,定值电阻一定,电流变大,分压变大。
15.【答案】D
【知识点】电流的测量及电流表的使用;电路的基本连接方式
【解析】【解答】根据电路图判断,灯泡并联,电流表和灯泡L1串联,电压表和灯泡并联,
A.电压表测量L2两端的电压,正确,A不符合题意;
B.当灯L2短路时,电流通过导线,电流表、电压表均无示数,正确,B不符合题意;
C.并联电路各支路互不影响,取下L1时,L2仍然正常发光,正确,C不符合题意;
D.电流表测量L1的电流,D符合题意。
故答案为:D.
【分析】各用电器并列连接是并联电路;电流表和所测量的用电器并联;电压表测量各支路的电压。
16.【答案】热值;做功
【知识点】做功改变物体内能;燃料的热值
【解析】【解答】火箭以液氢为燃料,是因为液氢的热值大,燃料燃烧放出的内能,使火箭和实验飞船加速升空,是做功方式将内能转化为机械能。
【分析】氢燃料的热值很大,放出的热量多;内能对外做功时,将内能转化为机械能。
17.【答案】压缩;比热容
【知识点】比热容;内燃机的四个冲程
【解析】【解答】汽油机工作时,压缩冲程将机械能转化为内能;用水作为发动机的冷却剂,这是因为水的比热容大,吸热能力强,降温效果好。
【分析】汽油机的压缩冲程将机械能转化为内能;水的比热容较大,便于对物体降温。
18.【答案】橡胶;小
【知识点】导体与绝缘体
【解析】【解答】解:常用导线具有内外层,外层由不容易导电的橡胶料制成,起到绝缘作用;
电阻是导体本身的一种性质,它由导体的材料、长度、横截面积和温度决定,不考虑温度对电阻的影响,长度、横截面积相同的铜线和铝线,铜线的电阻较小。
故答案为:橡胶;小。
【分析】导电性良好的物体叫做导体,导电性非常差的物体叫做绝缘体。
19.【答案】断开;被短路
【知识点】电路的基本连接方式
【解析】【解答】由题意可知,到达设定时间,“定时开关”断开,“播放器”形成通路,有电流通过,则“播放器”播放音乐;由图可知,闭合开关S,当“定时开关”处于闭合状态时,指示灯形成通路,则会亮,播放器被短路,则播放器中没有电流通过,播放器不会播放音乐.
【分析】导线和用电器并联时,用电器短路不能工作。
20.【答案】1;6
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】结合电压和电流,计算电阻为;根据电压,计算电流,电阻是导体的特性,和电压无关,电压为0,电阻仍为6Ω。
【分析】根据,可以计算电流的大小;利用,计算电流;电阻是导体的特性,和电压无关。
21.【答案】<;0.5
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】解:将R1、R2并联接在电压为2V的电路中,
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,两电阻两端的电压均为2V,
由图象可知,通过两电阻的电流分别为I1=0.4A,I2=0.1A,
由I= 的变形式R= 可知,R1<R2,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,干路的电流:
I=I1+I2=0.4A+0.1A=0.5A.
故答案为:<;0.5.
【分析】将R1、R2并联接在电压为2V的电路中,它们两端的电压相等,根据图象读出通过两电阻的电流,根据欧姆定律比较两电阻的阻值关系,根据并联电路的电流特点求出干路的电流.
22.【答案】短路;6
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】解:开关闭合时,灯泡不发光,说明电路断路或灯泡短路,因为电压表示数为0,说明灯泡短路或电阻R断路;
当开关断开时,灯仍不发光,但电压表示数为6V,说明电压表的正负接线柱与电源正负极之间连接是连通的,说明电阻R没有断路,所以故障只能是灯泡L短路;开关断开时,电压表与电阻R串联,电压表测量的是电源电压,即电源电压为6V.
故答案为:短路;6.
【分析】开关闭合时,灯泡不发光,说明电路断路或短路,因为电压表示数为0,说明灯泡短路或电阻断路;
当开关断开时,灯仍不发光,电压表示数为6V,说明电压表的正负接线柱与电源正负极之间连接是连通的;据此判断故障的确切位置.
23.【答案】6;12Ω
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】根据图像,电压表测量定值电阻,计算电阻为;滑动变阻器取值最小时,电压表示数最大,测量电源电压,则电源电压为9V,滑动变阻器电阻最大时,电流最小,电压表示数最小,滑动变阻器的最大电阻为。
【分析】根据,计算电阻大小;根据串联电路分压规律,计算分压,再计算滑动变阻器的电阻。
24.【答案】
【知识点】根据实物图画电路图
【解析】【解答】根据实物图判断,电流经过开关S1后分支,分别通过L1和L2,S2和L2在同一支路上,电路图为 。
【分析】根据实物图,灯泡并联,开关有开关,支路L2有开关。
25.【答案】
【知识点】实物的电路连接
【解析】【解答】电压表和所测量的位置并联,所以电压表的负接线柱连接灯泡左侧,电流表正入负出,负接线柱连接电源负极;滑动变阻器的接线柱要一上一下,滑片向右时灯泡变亮,则电阻变小了,连接滑动变阻器的右下接线柱,如图 。
【分析】电流表连接时要正入负出;电压表和所测量的位置并联;滑动变阻器接线柱要一上一下,滑片靠近下面接线柱,电阻减小。
26.【答案】(1)解:水吸收的热量为:Q吸=c水m水(t﹣t0)=4.2×103J/(kg ℃)×200kg×(45℃﹣20℃)=2.1×107J;
答:水箱中水吸收的热量为2.12×107J;
(2)解: 水吸收的这些热量,由燃烧天然气来提供,而气灶的效率为40%,
根据Q吸=ηQ放可得天然气放出的热量为: ,
由Q放=Vq可得: 。
答:至少需要燃烧1.5立方米天然气。
【知识点】热量的计算;燃料的热值
【解析】【分析】(1)根据Q=cmΔt,可以计算物体吸收热量的多少;
(2)根据,计算燃料放出的热量;利用,计算燃料的体积。
27.【答案】(1)解: 当S1、S2都闭合时,R1短路,R2与L关联,电流表A1测量R2的电流,I2=0.5A,
电源电压U=U2=I2R2=0.5A×20Ω=10V
答:电源电压10V;
(2)解: 当S1、S2都判断时,电阻R1与灯L串联,I=0.2A;
则U1=IR1=0.2A×30Ω=6V
小灯泡的电压U灯=U﹣U1=10V﹣6V=4V
答:小灯泡的电压4V。
【知识点】串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)根据开关状态判断电路的连接情况;利用U=IR,计算电压;
(2)根据U=IR计算电压,结合串联电路电压规律,计算分压。
28.【答案】(1)质量
(2)加热时间
(3)2.1×103
(4)乙
【知识点】比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】探究不同物质吸热能力的实验中,
(1)探究不同物质的吸热能力时,物体吸收热量升温和质量有关,需要保持加入的水和食用油初温相同,质量相同;
(2)实验中,相同的加热器加热时间相同,物体吸收热量相等,物质吸热的多少可以通过加热时间来反映;
(3)根据表中数据,加热时间相同,则水和食用油吸收热量相等,即Q水吸=Q油吸,食用油的比热容。
(4)根据实验数据,水在吸收热量后,温度变化小,图2中,乙图能合理反映实验结果。
【分析】(1)探究不同物质吸热能力时,需要保持不同物质质量、初温相同;
(2)通过加热时间,可以表示吸收热量的多少;
(3)根据水和食用油吸热相等,结合温度差的不同,利用,计算比热容;
(4)水的比热容较大,在吸收热量后,温度变化小。
29.【答案】(1)对电流表调零
(2)B
(3)C
【知识点】探究串并联电路中的电流特点实验
【解析】【解答】探究串联电路的电流特点的实验中,
(1)进行试触前,电流表指针如图乙,指针不在0刻度线处,应先对电流表指针调零;
(2)闭合开关后,发现两灯的亮度不稳定,电流表的指针也来回摆动,说明电流时断时续,故障可能是某接线柱处接触不良,B符合题意;
(3)若灯L2的亮度比灯L1的亮度大。
A.电路串联,通过两灯的电流相同,A不符合题意;
B.电流大小是单位时间通过用电器的电荷量的多少和通过用电器的先后无关,B不符合题意;
C.通过两灯的电流相等,亮度不同是由于两灯规格不同所致,C符合题意。
【分析】(1)使用电流表前,指针先调零;
(2)电路中若接线柱接触不良,电路中的电流时断时续;
(3)串联电路电流处处相等,灯泡规格不同,亮度不同。
30.【答案】(1)断开
(2)甲
(3)电流表的示数
(4)1、3、4
【知识点】影响电阻大小的因素
【解析】【解答】在探究影响电阻大小因素的实验中,
(1)连接电路时,为了电路安全,开关应该断开;
(2)在图甲、乙两种电路中,在M、N两点之间分别接入不同的导体,甲图有灯泡,可以保护电流表,乙图的电流表出现了短路,甲更合理;
(3)实验中,电阻大小不同,通过电路的电流不同,电流表示数不同,通过电流表的示数反映导体电阻大小;
(4)若研究电阻与材料的关系,应保持导体的长度和横截面积相同,材料不同,选择1、3、4 实验数据,比较电阻大小的不同。
【分析】(1)连接电路时,开关要断开;
(2)实验电流表时,不能直接将正负接线柱连接在电源两端;
(3)电路中电阻不同,电流不同,通过电流表示数,可以反应电阻的大小;
(4)探究电阻和导体材料的关系,需要保持长度和横截面积相同, 材料不同。
31.【答案】B
【知识点】分子热运动;分子间相互作用力
【解析】【解答】A.抽去玻璃隔板,两瓶中的气体逐渐混合,是气体分子在不停的无规则运动形成的,A不符合题意;
B.两个底面削平的铅柱紧压在一起可以吊起重物,不易被拉开,说明分子间有引力,B符合题意;
C.迅速向下压活塞,对内部气体做功,使其内能增大,温度升高,硝化棉可以燃烧,C不符合题意;
D.试管中水沸腾后,软木塞被推出,水蒸气的内能转化为软木塞的机械能,D不符合题意。
故答案为:B.
【分析】分子在不停的做无规则运动;削平的铅柱紧压在一起,说明分子间有引力;对物体做功,物体的内能增大;内能对外做功,转化为机械能。
32.【答案】A
【知识点】比热容;热量的计算;燃料的热值
【解析】【解答】A.由于水的比热容较大,图2中,甲图像是水,甲乙质量和温度差相同时,甲加热8min,乙加热4min,即甲吸收的热量是乙吸收热量的2倍,Q甲吸=2Q乙吸,c水mΔt=2c乙mΔt,则,A符合题意;
B.在甲乙质量相同时,乙的温度变化明显,吸热能力小于甲的吸热能力,B不符合题意;
C.在0~8min,乙与甲吸热相等,Q乙=Q甲=c水mΔt=4.2×103J/(kg·℃)×0.1kg×(100℃-20℃)=3.36×104J,C不符合题意;
D.酒精燃烧产生的热量为Q放=mq=4×10-3kg×3×107J/kg=1.2×105J,乙到沸腾加热了10min,吸收的热量为,酒精灯的热效率为,D不符合题意。
故答案为:A.
【分析】相同加热器,加热时间反应吸收热量;根据吸收热量相等,利用,计算比热容;根据Q=cmΔt,计算物体吸收热量的多少;利用Q放=mq,计算燃料燃烧放出的热量;根据,计算热效率。
33.【答案】C
【知识点】电路的动态分析
【解析】【解答】A.装置中电阻R0对电路有保护作用,A不符合题意;
B.若装置中的R0两端并联电压表,可以反映油量多少,可以代替油量表,B不符合题意;
C.当油面下降时,滑片向上移动,接入电阻变大,通过电阻R0的电流减小,C符合题意;
D.油量表和电阻并联,是由电压表改装而成的,D不符合题意。
故答案为:C.
【分析】在串联电路中,电阻变大,电流减小,变大的电阻分压变大;在电路中,电压表并联连接。
34.【答案】C,D
【知识点】电流的测量及电流表的使用;串联电路的电流规律;并联电路的电流规律;电路的基本连接方式
【解析】【解答】A.用一根导线接在任意两个接线柱上,若电路并联,导线和灯泡并联时,电源短路,灯都熄灭,如果出现一灯亮一灯灭的现象,可以判断两灯是串联的,A不符合题意;
B.用手将其中一个小灯泡取掉,若另一灯泡仍发光,灯泡互不影响,则说明两灯是并联,B不符合题意;
C.在电源和开关之间接入电流表,闭合开关,两灯亮,电流表示数如图乙,根据电流表量程和指针位置,示数为0.3A,若电路是串联的,通过灯L1的电流可能是0.3A,C符合题意;
D.若将电压表分别接在ab、cd之间,分别测量灯泡的电压,若灯泡规格相同,分压相等,电压表示数相同,两灯可能串联,D符合题意。
故答案为:CD.
【分析】串联电路各用电器互相影响;并联电路各用电器互不影响;串联电路中电流处处相等,用电器规格相同,分压相等。
35.【答案】A,D
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】开关断开时,两表是电流表,是并联电路,甲测量R2的电流,乙表测量干路电流,示数之比为2:3,根据并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,则电阻的电流之比为I1:I2=1:2,根据欧姆定律,电压一定时,电流和电阻成反比,则电阻比R1:R2=2:1;闭合开关后,两表是电压表,甲表测量总电压,乙表测量R2的分压,根据串联电路中,各电阻的分压比等于电阻比,则U1:U2=R1:R2=2:1;甲表和乙表示数比为U甲:U乙=1:3,AD符合题意。
故答案为:AD.
【分析】并联电路中,干路电流等于各支路电流之和;电流之比等于电阻的反比;在串联电路中,各电阻的分压比等电阻比。
36.【答案】(1)右
(2)滑动变阻器和电阻R都断路
(3)2
(4)C
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】探究电流与电阻的关系的实验中,
(1)闭合开关前,滑动变阻器滑片在电阻最大处,可以保护电路,P移到最右端,电阻最大;
(2)闭合开关后,发现电流表、电压表示数均为0,电路中有断路;用一根导线的一端接电源正极,另一端依次试触a、b、c、d各接线柱,当接触到d时,电压表开始有示数且为3V,此时电路接通,说明滑动变阻器断路了;电流表示数仍为0,电阻R断路了;
(3)根据图乙,电流表选择0~0.6A,指针在0.4处,电路为0.4A,R的阻值为5Ω,控制不变的电压为U=IR=0.4A×5Ω=2 V;
(4)实验时,保持电压表示数不变,定值电阻和滑动变阻器的分压比一定,根据,电阻比值一定,即滑动变阻器的电阻和定值电阻成正比,C符合题意。
【分析】(1)闭合开关前,滑片在电阻最大处;
(2)在串联电路中,电流表、电压表无示数,电路中有断路;当电压表有示数,电流表无示数时,电压表测量的位置断路;
(3)根据电流表的量程和指针位置,测量电流,利用U=IR,计算电压;
(4)在串联电路中,若分压一定,则电阻比值一定。
37.【答案】(1)解: A的质量为:mA=ρAVA=0.6×103kg/m3×(0.1m)3=0.6kg;
答:A的质量为0.6kg;
(2)解: A的重力为:GA=mAg=0.6kg×10N/kg=6N,
A恰好完全浸没时受到的浮力为:F浮=GA+F=6N+6N=12N,
由阿基米德原理可知,加入液体的密度为: ,
加入液体的重力为:G液=m液g=ρ液V液g=1.2×103kg/m3×1000×10﹣6m3×10N/kg=12N,
因柱形容器对支持面的压力等于容器、容器内液体、物体的重力和压力F之和,
又因容器为轻质容器,所以容器对支持面的压力为:F压=G液+GA+F=12N+6N+6N=24N,
A漂浮时受到浮力为:F浮'=GA=6N,
此时A排开液体的体积为: ,
所以容器B的底面积为: ,
所以A恰好浸没时容器对桌面的压强为: ;
答:A恰好浸没时容器对桌面的压强为1600Pa;
(3)解: A漂浮时浸入液体的深度为: ,
当细线恰好拉直时,此时注入容器B内液体的体积为:V1=SB(L+h1)﹣V排'﹣V液=150cm2×(10cm+5cm)﹣500cm3﹣1000cm3=750cm3,
所以当注入液体的体积x<750cm3时,容器内液体的深度为: ,
容器底部受到的液体压强p随x变化的函数关系表达式为:p=ρ液gh2=1.2×103kg/m3×10N/kg×( +10)×10﹣2m=1200+0.8x(Pa);
当A恰好浸没时,此时注入容器B内液体的体积为:V2=SB(L+hA)﹣VA﹣V液=150cm2×(10cm+10cm)﹣1000cm3﹣1000cm3=1000cm3,
所以当注入液体的体积750cm3≤x<1000cm3时,容器内液体的深度为: ,
容器底部受到的液体压强p随x变化的函数关系表达式为:p=ρ液gh3=1.2×103kg/m3×10N/kg× ×10﹣2m=2.4x(Pa);
当注入液体恰好装满容器时,此时注入的液体体积为:V3=SBhB﹣VA﹣V液=150cm2×25cm﹣1000cm3﹣1000cm3=1750cm3,
所以当注入液体的体积1000cm3≤x<1750cm3时,容器内液体的深度为: ,
容器底部受到的液体压强p随x变化的函数关系表达式为:p=ρ液gh4=1.2×103kg/m3×10N/kg× ×10﹣2m=1600+0.8x(Pa);
当注入液体装满容器后,继续注入液体容器内液体的深度不变,压强保持不变,
所以当注入容器内的液体体积x≥1750cm3时,容器底部受到的液体压强为:
p=ρ液ghB=1.2×103kg/m3×10N/kg×0.25m=3000Pa。
答:当注入液体的体积x<750cm3时,容器底部受到的液体压强p随x变化的函数关系表达式为:p=1200+0.8x(Pa);
【知识点】密度公式及其应用;重力及其大小的计算;液体压强的计算;浮力大小的计算
【解析】【分析】(1)根据m=ρV,计算物体的质量;
(2)根据G=mg,计算物体的重力;利用物体受到的力,计算浮力大小;根据,计算液体密度;根据水平面上各物体的重力总和,计算水平面受到的压力;物体漂浮时,受到的浮力等于物体的重力;根据,计算排开液体的体积;利用,计算水平面受到的压强的大小;
(3)利用,计算液体深度,结合原来体积,计算体积变化量;结合p=ρgh,计算液体压强,分析在不同的液体体积时,深度不同,液体压强和深度的关系,分析函数关系式。
四川省成都市青羊区树德实验中学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30分)
1.生活中的许多现象都与我们学过的物理知识有关,下列说法正确的是( )
A.尘土飞扬,说明分子在不停地做无规则运动
B.钻木取火,利用做功来改变物体的内能
C.人工湖能调节气温,利用水的比热容小
D.冬天,成都郫都望雪西岭,山顶有积雪常年不化,积雪的内能为零
【答案】B
【知识点】做功改变物体内能;比热容;分子热运动
【解析】【解答】A.尘土飞扬,是固体颗粒的运动,不是分子运动,A不符合题意;
B.钻木取火,利用做功来改变物体的内能,B符合题意;
C.人工湖能调节气温,利用水的比热容大,C不符合题意;
D.一切物体都具有内能,积雪常年不化,内能不为零,D不符合题意。
故答案为:B.
【分析】尘土飞扬不是分子运动;摩擦属于做功改变内能;一切物体都有内能;水的比热容较大,吸收热量后,温度变化小。
2.(2021九上·龙泉驿期中)将一滴红墨水滴入一杯清水中,一段时间后整杯水都变红了。下列说法正确的是( )
A.这是扩散现象,它表明分子在不停地做无规则运动
B.这是扩散现象,它只发生在液体和气体中
C.如果水的温度为0℃,就不会发生这种现象
D.如果水的温度越低,扩散将进行地越快
【答案】A
【知识点】分子热运动
【解析】【解答】A.将一滴红墨水滴入一杯清水中,一段时间后整杯水都变红了,这是因为墨水分子和水分子在不停的运动的结果,属于扩散现象,A符合题意;
B.扩散是分子无规则运动产生的,一切物质的分子都在做规则运动,所以扩散现象可以发生在液体、气体和固体中,B不符合题意;
C.一切物体的分子在任何温度下都在不停地做无规则运动,包括0℃的水,C不符合题意;
D.扩散的速度与物体的温度有关,温度越低,分子运动越慢,扩散现象进行的越慢,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】扩散现象说明分子在不停的运动;扩散现象可以发生在液体、气体和固体中;扩散的速度与物体的温度有关,温度越低,分子运动越慢。
3.(2020九上·成都期中)关于燃料的热值以下说法正确的是( )
A.煤的热值比干木柴大,因此煤燃烧放出的热量一定比干木柴多
B.容易燃烧的燃料,热值一定大
C.为了提高锅炉的效率,一定要用热值高的燃料
D.燃料的热值与燃料的质量无关
【答案】D
【知识点】燃料的热值
【解析】【解答】A.燃料燃烧放出的热量与是否完全燃烧、燃料的热值和质量都有关系,因此热值大的燃料不一定放出的热量多,A不符合题意;
B.热值是燃料的一种特性,与是否容易燃烧无关,B不符合题意;
C.采取热值高的燃料,其利用率不一定高,所以不一定能提高锅炉的效率,C不符合题意;
D.热值是燃料的一种特性,与燃料的质量无关,D符合题意.
故答案为:D.
【分析】燃料的热值指的是1千克的燃料完全燃烧释放的热量,燃料的热值只与燃料的种类有关,与燃烧是否充分燃烧没有关系。
4.(2019·山西)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.这种现象与验电器的工作原理相同
D.两气球因带了异种电荷而互相排斥
【答案】C
【知识点】电荷间的相互作用规律;验电器的原理及使用
【解析】【解答】A.摩擦的方法并没有创造电荷,而是使电荷转移,故A错误;
B.摩擦使物质的电子转移,而不是分子转移,故B错误;
C.两只气球与头发摩擦后带上同种电荷,因为相互排斥而跳舞,故C正确;
D.据C中描述,故D错误。
故选C。
【分析】(1)摩擦起电并不是创造了电荷,而是电荷转移的过程;得到电子的物体有多余的电子,带负电;失去电子的物体有多余的正电荷,所以带正电;
(2)验电器的工作原理:同种电荷相互排斥;
5.(2021·镇江)甲是用毛皮摩擦过的橡胶棒,乙和丙是两个泡沫小球,甲和乙、乙和丙相互作用时的场景分别如图所示。由此可判断( )
A.甲带正电 B.乙带正电 C.乙不带电 D.丙带负电
【答案】B
【知识点】电荷间的相互作用规律
【解析】【解答】用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,甲带负电,乙丙相互排斥,带同种电荷,甲乙相互吸引,乙一定带正电,则丙也带正电,ACD不符合题意,B符合题意。
故答案为:B。
【分析】自然界中存在两种电荷,一种是正电荷,一种是负电荷,同种电荷相互排斥,异种电荷吸引,同时带电物体它也能吸引轻小物体,结合题目给出的小球之间的相互作用分析即可。
6.某同学有一段导体,他为了使导体的电阻减小,下列采用的方法中正确的是( )
A.增大通过导体的电流 B.减小加在导体两端的电压
C.减小导体的横截面积 D.减小导体的长度
【答案】D
【知识点】影响电阻大小的因素
【解析】【解答】A.增大通过导体的电流,不影响电阻大小,A不符合题意;
B.减小加在导体两端的电压,对电阻不产生影响,B不符合题意;
C.减小导体的横截面积,电阻变大,C不符合题意;
D.减小导体的长度,可以减小电阻,D符合题意。
故答案为:D.
【分析】电阻是导体的特性,和材料、长度、横截面积有关,和电压、电流无关。
7.下列所示的电路图中能与如图所示实物图对应的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】根据实物图画电路图
【解析】【解答】根据电路图分析,灯泡并联,电流表和灯泡L1测量连接,A符合题意。
故答案为:A.
【分析】根据各用电器的连接判断连接方式,电流表和所测量的位置串联。
8.如图(a)所示电路,当开关闭合时,电流表A1、A2的示数分别由(b)、(c)两图读得,则电灯L1中的电流是( )
A.0.28A B.1.08A C.1.14A D.1.36A
【答案】B
【知识点】电流的测量及电流表的使用;并联电路的电流规律
【解析】【解答】根据图像,电流表A1测量干路电流,电流表A2和L2串联,干路电流表指针偏转小于支路电流表的指针偏转角度,但示数要大于支路电流,所以电流表A1量程为0~3A,示数为1.4A,电流表A2量程选择0~0.6A,示数为0.32A,根据并联电路电流规律判断,灯泡L1电流为1.4A-0.32A=1.08A,B符合题意。
故答案为:B.
【分析】在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和;根据电流表指针偏转大小,判断电流表的量程,结合指针位置,测量电流大小;利用并联电路电流规律,计算支路电流。
9.如图所示,小明将A、B两种不同的金属片分别插入土豆,制成土豆电池,闭合开关S,发光二极管发光,电压表有示数。以下关于电路的理解正确的是( )
A.若断开开关,A、B两金属片间没有电压
B.土豆电池供电时是电能转化为化学能
C.发光二极管中没有使用到绝缘体材料
D.电流从“电池”的A金属片流出经过二极管回到金属片B
【答案】D
【知识点】电源及其能量转化;电压的测量及电压表的使用
【解析】【解答】A.若断开开关,土豆电池A、B是电源,两金属片间仍有电压,A不符合题意;
B.土豆电池供电时是化学能转化为电能,B不符合题意;
C.发光二极管的玻璃泡是绝缘体材料做成的,C不符合题意;
D.电压表有示数,则电池A为电源正极,电流从A金属片流出经过二极管回到金属片B,D符合题意。
故答案为:D.
【分析】水果电池工作时,将化学能转化为电能;电压表连接时,电流从正接线柱进入电压表,根据电压表有示数,判断电源正极。
10.对下列物理量的认识中,最接近实际的是( )
A.电脑USB接口输出电压为5V
B.一节新干电池的电压为2V
C.空调正常工作的电流为0.1A
D.物理实验室中一根导线的电阻约为1kΩ
【答案】A
【知识点】电流的大小;电压和电压的单位换算;电阻
【解析】【解答】A.电脑USB接口输出电压一般为5V,A符合题意;
B.一节新干电池的电压为1.5V,B不符合题意;
C.空调正常工作的电流约为5A,C不符合题意;
D.物理实验室中一根导线的电阻很小,约为0.1Ω,D不符合题意。
故答案为:A.
【分析】根据常见的电压、电流和电阻,结合实际数据解答。
11.(2022九上·南平期中)如图是某品牌的平衡车,它是依靠电力驱动及人体平衡能力控制的代步工具,当电源开关S1闭合时指示灯亮起;人站在平衡车踏板上时开关S2自动闭合,电动机才能启动,开始运动,紧急情况时,S1自动断开,电动机停止工作,下列电路图中符合上述要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】由题意可知,指示灯和电动机并联,S1在干路,控制整个电路,开关S2在电动机所在的支路,控制电动机。
A.图中开关S2闭合后,发生电源短路现象,A不符合题意;
B.图中指示灯和电动机串联,B不符合题意;
C.图中指示灯和电动机并联,开关S1控制整个电路,开关S2控制电动机,C符合题意;
D.图中指示灯和电动机并联,开关S1控制电动机,开关S2控制指示灯,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】各用电器可以独立工作,是并联电路;支路开关控制支路的用电器,干路开关控制所有用电器。
12.(2017九上·徐州月考)在如图所示的电路图中,能用电压表正确测出灯L1两端电压的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】电压的测量及电压表的使用
【解析】【解答】A、电压表和电源并联,测电源电压,A不符合题意;
B、电压表和L1并联,测L1电压,B符合题意;
C、电压表和L2并联,测L2电压,C不符合题意;
D、电压表和L1并联,能测L1电压,但正负接线柱反了,D不符合题意。
故答案为:B
【分析】本题考查学生正确使用电压表的能力,属于电学的基本技能。
13.如图所示的电路中,要使电阻R1和R2组成并联电路,则应将( )
A.S2闭合,S1、S3断开 B.S3闭合,S1、S2断开
C.S1、S2闭合,S3断开 D.S2、S3闭合,S1断开
【答案】C
【知识点】电路的基本连接方式
【解析】【解答】根据电路图,若电阻并联,需要电流分别进入电阻,则正极电流能分别进入R1和R2,需要闭合S1,和S2,S3断开,C符合题意。
故答案为:C.
【分析】并联电路中,电流分别进入各用电器。
14.小阳利用负温度系数热敏电阻R1和定值电阻R0设计了一款简易水温计,电路如图甲所示,热敏电阻随温度的变化图象如图乙所示。按照此设计电路,电源两端电压保持不变,开关S闭合后,在水温升高时,下列判断中正确的是( )
A.电路中的电流变大,电压表示数变小
B.电路中的电流变大,电压表示数变大
C.电路中的电流变小,电压表示数变小
D.电路中的电流变小,电压表示数变大
【答案】B
【知识点】电路的动态分析
【解析】【解答】根据图甲,电阻串联,电压表测量定值电阻的分压;根据图乙判断,温度越高,电阻越小,电流变大,根据U=IR0,电压表示数变大,A不符合题意;B符合题意;CD不符合题意。
故答案为:B.
【分析】在串联电路中,电阻变小,电流变大,根据U=IR,定值电阻一定,电流变大,分压变大。
15.如图所示的电路中,闭合开关S1、S2,小灯泡L1和L2正常发光,电流表和电压表均有示数,下列关于该电路的说法错误的是( )
A.电压表测量L2两端的电压
B.当灯L2短路时,电流表、电压表均无示数
C.取下L1时,L2仍然正常发光
D.电流表测量干路中的电流
【答案】D
【知识点】电流的测量及电流表的使用;电路的基本连接方式
【解析】【解答】根据电路图判断,灯泡并联,电流表和灯泡L1串联,电压表和灯泡并联,
A.电压表测量L2两端的电压,正确,A不符合题意;
B.当灯L2短路时,电流通过导线,电流表、电压表均无示数,正确,B不符合题意;
C.并联电路各支路互不影响,取下L1时,L2仍然正常发光,正确,C不符合题意;
D.电流表测量L1的电流,D符合题意。
故答案为:D.
【分析】各用电器并列连接是并联电路;电流表和所测量的用电器并联;电压表测量各支路的电压。
二、填空题(共32分)
16.如图所示,2020年5月5日18时,长征五号B运载火箭搭载新一代载人试验飞船在海南文昌发射,运载火箭以液氢为燃料是利用液氢的 大,燃料燃烧会释放出巨大的内能,通过 方式使火箭和实验飞船的机械能增加。
【答案】热值;做功
【知识点】做功改变物体内能;燃料的热值
【解析】【解答】火箭以液氢为燃料,是因为液氢的热值大,燃料燃烧放出的内能,使火箭和实验飞船加速升空,是做功方式将内能转化为机械能。
【分析】氢燃料的热值很大,放出的热量多;内能对外做功时,将内能转化为机械能。
17.随着人们生活水平的不断提高,汽车走进了很多家庭。小汽车的发动机是汽油机,汽油机工作时,将机械能转化为内能的是 冲程。小汽车用汽油作燃料,但用水作为发动机的冷却剂,这是因为水与汽油相比 大的原因。
【答案】压缩;比热容
【知识点】比热容;内燃机的四个冲程
【解析】【解答】汽油机工作时,压缩冲程将机械能转化为内能;用水作为发动机的冷却剂,这是因为水的比热容大,吸热能力强,降温效果好。
【分析】汽油机的压缩冲程将机械能转化为内能;水的比热容较大,便于对物体降温。
18.(2020·寿宁模拟)如图是常温下各种物质的导电能力的排列顺序,常用导线有内外层之分,外层一般用 (选填“橡胶”或“碳”)材料制成,起到绝缘作用;不考虑温度对电阻的影响,长度、横截面积相同的铜线和铝线,铜线的电阻较 (选填“大”或“小”)。
【答案】橡胶;小
【知识点】导体与绝缘体
【解析】【解答】解:常用导线具有内外层,外层由不容易导电的橡胶料制成,起到绝缘作用;
电阻是导体本身的一种性质,它由导体的材料、长度、横截面积和温度决定,不考虑温度对电阻的影响,长度、横截面积相同的铜线和铝线,铜线的电阻较小。
故答案为:橡胶;小。
【分析】导电性良好的物体叫做导体,导电性非常差的物体叫做绝缘体。
19.(2020九上·江阴月考)如图是一种定时课间音乐播放装置的原理图,“播放器”是有电流通过时会播放音乐的装置:“定时开关”是到达设定时间,自动断开的开关.闭合开关S,当“定时开关”处于 (选填“断开”或“闭合”)状态时,播放器会播放音乐;若“播放器”不播放音乐,因为播放器 (选填“断路”或“被短路”).
【答案】断开;被短路
【知识点】电路的基本连接方式
【解析】【解答】由题意可知,到达设定时间,“定时开关”断开,“播放器”形成通路,有电流通过,则“播放器”播放音乐;由图可知,闭合开关S,当“定时开关”处于闭合状态时,指示灯形成通路,则会亮,播放器被短路,则播放器中没有电流通过,播放器不会播放音乐.
【分析】导线和用电器并联时,用电器短路不能工作。
20.一段导体两端电压为12V时,通过导体的电流为2A;如果导体两端电压降为6V,则导体中的电流变为 A;当电压降为0V时,导体的电阻等于 Ω。
【答案】1;6
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】结合电压和电流,计算电阻为;根据电压,计算电流,电阻是导体的特性,和电压无关,电压为0,电阻仍为6Ω。
【分析】根据,可以计算电流的大小;利用,计算电流;电阻是导体的特性,和电压无关。
21.(2017·成都模拟)如图是关于电阻R1、R2的电流与电压关系的图象,则R1 R2,若将R1、R2并联接在电压为2V的电路中,则干路的电流为 A.
【答案】<;0.5
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】解:将R1、R2并联接在电压为2V的电路中,
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,两电阻两端的电压均为2V,
由图象可知,通过两电阻的电流分别为I1=0.4A,I2=0.1A,
由I= 的变形式R= 可知,R1<R2,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,干路的电流:
I=I1+I2=0.4A+0.1A=0.5A.
故答案为:<;0.5.
【分析】将R1、R2并联接在电压为2V的电路中,它们两端的电压相等,根据图象读出通过两电阻的电流,根据欧姆定律比较两电阻的阻值关系,根据并联电路的电流特点求出干路的电流.
22.(2017·长春)如图所示的电路中,当开关闭合时,灯不发光,电压表示数为0;当开关断开时,灯仍不发光,电压表示数为6V,则电路中故障是灯 (选填“短路”或“断路”),电源两端电压为 V.
【答案】短路;6
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】解:开关闭合时,灯泡不发光,说明电路断路或灯泡短路,因为电压表示数为0,说明灯泡短路或电阻R断路;
当开关断开时,灯仍不发光,但电压表示数为6V,说明电压表的正负接线柱与电源正负极之间连接是连通的,说明电阻R没有断路,所以故障只能是灯泡L短路;开关断开时,电压表与电阻R串联,电压表测量的是电源电压,即电源电压为6V.
故答案为:短路;6.
【分析】开关闭合时,灯泡不发光,说明电路断路或短路,因为电压表示数为0,说明灯泡短路或电阻断路;
当开关断开时,灯仍不发光,电压表示数为6V,说明电压表的正负接线柱与电源正负极之间连接是连通的;据此判断故障的确切位置.
23.如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关后,滑片P从b端滑到a端,电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图乙所示,则定值电阻R的阻值是 Ω,滑动变阻器的最大阻值是 。
【答案】6;12Ω
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】根据图像,电压表测量定值电阻,计算电阻为;滑动变阻器取值最小时,电压表示数最大,测量电源电压,则电源电压为9V,滑动变阻器电阻最大时,电流最小,电压表示数最小,滑动变阻器的最大电阻为。
【分析】根据,计算电阻大小;根据串联电路分压规律,计算分压,再计算滑动变阻器的电阻。
三、作图与计算题(共16分)
24.根据图1所示的实物连线图,请在虚线方框内画出对应的电路图,并标明各元件。(要求连线要横平竖直,尽量使电路图简洁美观)
【答案】
【知识点】根据实物图画电路图
【解析】【解答】根据实物图判断,电流经过开关S1后分支,分别通过L1和L2,S2和L2在同一支路上,电路图为 。
【分析】根据实物图,灯泡并联,开关有开关,支路L2有开关。
25.根据要求连接实物图,要求:
⑴滑动变阻器控制小灯的亮度,且滑片向右移动小灯变亮;
⑵电压表测小灯的电压。
【答案】
【知识点】实物的电路连接
【解析】【解答】电压表和所测量的位置并联,所以电压表的负接线柱连接灯泡左侧,电流表正入负出,负接线柱连接电源负极;滑动变阻器的接线柱要一上一下,滑片向右时灯泡变亮,则电阻变小了,连接滑动变阻器的右下接线柱,如图 。
【分析】电流表连接时要正入负出;电压表和所测量的位置并联;滑动变阻器接线柱要一上一下,滑片靠近下面接线柱,电阻减小。
26.小星家的太阳能热水器,水箱最多能装200kg的水。小星进行了一次观察活动:某天早上,他用温度计测得自来水的温度为20℃,然后给热水器水箱加满水,中午时“温度传感器”显示水箱中的水温为45℃。请你求解下列问题:
(1)水箱中水吸收的热量?[c水=4.2×103J/(kg ℃)]
(2)如果水吸收的这些热量,由燃烧天然气来提供,而气灶的效率为40%,求至少需要燃烧多少立方米天然气?(天然气的热值q天然气=3.5×107J/m3)。
【答案】(1)解:水吸收的热量为:Q吸=c水m水(t﹣t0)=4.2×103J/(kg ℃)×200kg×(45℃﹣20℃)=2.1×107J;
答:水箱中水吸收的热量为2.12×107J;
(2)解: 水吸收的这些热量,由燃烧天然气来提供,而气灶的效率为40%,
根据Q吸=ηQ放可得天然气放出的热量为: ,
由Q放=Vq可得: 。
答:至少需要燃烧1.5立方米天然气。
【知识点】热量的计算;燃料的热值
【解析】【分析】(1)根据Q=cmΔt,可以计算物体吸收热量的多少;
(2)根据,计算燃料放出的热量;利用,计算燃料的体积。
27.如图所示的电路中,R1=30Ω,R2=20Ω,电源电压不变。(设小灯泡的电阻不变)
(1)当S1、S2都闭合时,电流表A1的示数为0.5A,求电源电压。
(2)当S1、S2都判断时,电流表A2的示数为0.2A,求小灯泡的电压。
【答案】(1)解: 当S1、S2都闭合时,R1短路,R2与L关联,电流表A1测量R2的电流,I2=0.5A,
电源电压U=U2=I2R2=0.5A×20Ω=10V
答:电源电压10V;
(2)解: 当S1、S2都判断时,电阻R1与灯L串联,I=0.2A;
则U1=IR1=0.2A×30Ω=6V
小灯泡的电压U灯=U﹣U1=10V﹣6V=4V
答:小灯泡的电压4V。
【知识点】串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)根据开关状态判断电路的连接情况;利用U=IR,计算电压;
(2)根据U=IR计算电压,结合串联电路电压规律,计算分压。
四、实验与探究题(每空2分,共22分)
28.在探究“比较不同物质吸热能力”的实验中,用铁夹将温度传感器及分别盛有水和食用油的两个试管固定在铁架台上,温度传感器的探头部分与试管内的水和色拉油良好接触,两只温度传感器通过数据采集线与计算机相连接,如图1所示。
(1)试管中加入的水和色拉油除初温相同外,还应保证 (选填“体积”或“质量”)相同。
(2)实验中物质吸热的多少是通过 来反映的。
(3)根据表中数据算出食用油的比热容是 J/(kg ℃)。(用科学记数法表示)
物质 质量/g 初始温度/℃ 加热时间/min 末温/℃
水 200 20 6 45
食用油 200 20 6 70
(4)图2中能合理反映该实验结果的图像是 (选填“甲”、“乙”或“丙”)。
【答案】(1)质量
(2)加热时间
(3)2.1×103
(4)乙
【知识点】比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】探究不同物质吸热能力的实验中,
(1)探究不同物质的吸热能力时,物体吸收热量升温和质量有关,需要保持加入的水和食用油初温相同,质量相同;
(2)实验中,相同的加热器加热时间相同,物体吸收热量相等,物质吸热的多少可以通过加热时间来反映;
(3)根据表中数据,加热时间相同,则水和食用油吸收热量相等,即Q水吸=Q油吸,食用油的比热容。
(4)根据实验数据,水在吸收热量后,温度变化小,图2中,乙图能合理反映实验结果。
【分析】(1)探究不同物质吸热能力时,需要保持不同物质质量、初温相同;
(2)通过加热时间,可以表示吸收热量的多少;
(3)根据水和食用油吸热相等,结合温度差的不同,利用,计算比热容;
(4)水的比热容较大,在吸收热量后,温度变化小。
29.在“探究串联电路的电流特点”的实验中,张虹同学选用两个不同的小灯泡设计了如图甲所示的串联电路,用一个电流表分别接在a、b、c三处去测量电流。
(1)她按图连接好电路,在进行试触前,发现电流表指针位置如图乙所示,她应该 。
(2)选择好电流表量程后,她先把电流表接在a处,闭合开关后,发现两灯的亮度不稳定,电流表的指针也来回摆动,故障的原因可能是 ____
A.某段导线断开 B.某接线柱处接触不良
C.某灯泡被短路 D.电流表被烧坏
(3)张虹同学在实验时发现:灯L2的亮度比灯L1的亮度大。则下列分析正确的是 ____
A.通过灯L2的电流较大,所以L2更亮
B.电流从电源正极出来先通过灯L2,所以L2更亮
C.通过两灯的电流相等,亮度不同是由于两灯规格不同所致
【答案】(1)对电流表调零
(2)B
(3)C
【知识点】探究串并联电路中的电流特点实验
【解析】【解答】探究串联电路的电流特点的实验中,
(1)进行试触前,电流表指针如图乙,指针不在0刻度线处,应先对电流表指针调零;
(2)闭合开关后,发现两灯的亮度不稳定,电流表的指针也来回摆动,说明电流时断时续,故障可能是某接线柱处接触不良,B符合题意;
(3)若灯L2的亮度比灯L1的亮度大。
A.电路串联,通过两灯的电流相同,A不符合题意;
B.电流大小是单位时间通过用电器的电荷量的多少和通过用电器的先后无关,B不符合题意;
C.通过两灯的电流相等,亮度不同是由于两灯规格不同所致,C符合题意。
【分析】(1)使用电流表前,指针先调零;
(2)电路中若接线柱接触不良,电路中的电流时断时续;
(3)串联电路电流处处相等,灯泡规格不同,亮度不同。
30.小侨要探究影响电阻大小的因素:
次序 材料 长度 /cm 直径 /mm 电流 /A
1 A镍铬合金 60 0.36 0.22
2 B镍铬合金 60 0.51 0.24
3 C康铜丝 60 0.36 0.24
4 D铁铬铝合金 60 0.36 0.20
(1)连接电路时开关应该 ;
(2)小侨设计了甲、乙两种电路,如图,在M、N两点之间分别接入不同的导体进行测量,你认为哪种设计更合理 (选填“甲”或“乙”);
(3)实验中是通过 反映导体电阻大小的;
(4)小侨选择更合理的方案进行实验,上表是她的实验数据记录表,为了研究电阻与材料的关系,应该比较次序 实验数据。
【答案】(1)断开
(2)甲
(3)电流表的示数
(4)1、3、4
【知识点】影响电阻大小的因素
【解析】【解答】在探究影响电阻大小因素的实验中,
(1)连接电路时,为了电路安全,开关应该断开;
(2)在图甲、乙两种电路中,在M、N两点之间分别接入不同的导体,甲图有灯泡,可以保护电流表,乙图的电流表出现了短路,甲更合理;
(3)实验中,电阻大小不同,通过电路的电流不同,电流表示数不同,通过电流表的示数反映导体电阻大小;
(4)若研究电阻与材料的关系,应保持导体的长度和横截面积相同,材料不同,选择1、3、4 实验数据,比较电阻大小的不同。
【分析】(1)连接电路时,开关要断开;
(2)实验电流表时,不能直接将正负接线柱连接在电源两端;
(3)电路中电阻不同,电流不同,通过电流表示数,可以反应电阻的大小;
(4)探究电阻和导体材料的关系,需要保持长度和横截面积相同, 材料不同。
五、选择题(每题2分,共10分。有的小题只有一个选项符合题目要求,有的小题有二个选项符合题目要求,全部选对的得2分,选对但不全的得1分,有选错或者不答的得0分)
31.如图所示,对下列实验中所描述的实验过程,说法正确的是( )
A.抽去玻璃隔板后,两瓶中的气体逐渐混合,这是气体分子间有引力
B.两个底面削平的铅柱紧压在一起可以吊起重物,说明分子间有引力
C.迅速向上抽活塞,硝化棉可以燃烧
D.试管中水沸腾后,软木塞被推出,软木塞的内能转化为机械能
【答案】B
【知识点】分子热运动;分子间相互作用力
【解析】【解答】A.抽去玻璃隔板,两瓶中的气体逐渐混合,是气体分子在不停的无规则运动形成的,A不符合题意;
B.两个底面削平的铅柱紧压在一起可以吊起重物,不易被拉开,说明分子间有引力,B符合题意;
C.迅速向下压活塞,对内部气体做功,使其内能增大,温度升高,硝化棉可以燃烧,C不符合题意;
D.试管中水沸腾后,软木塞被推出,水蒸气的内能转化为软木塞的机械能,D不符合题意。
故答案为:B.
【分析】分子在不停的做无规则运动;削平的铅柱紧压在一起,说明分子间有引力;对物体做功,物体的内能增大;内能对外做功,转化为机械能。
32.小帆在老师指导下,用如图所示的同一个实验装置分别加热100g的甲、乙两种液体(其中一种是水),用测得的数据绘制了温度随时间变化图像如图,乙从20℃加热至沸腾刚好消耗了4g酒精。(q酒精=3×107J/kg)。若单位时间内甲吸收的热量与乙吸收的热量相等,c水=4.2×103J/(kg ℃),则下列说法中错误的是( )
A.c乙=2.4×103J/(kg ℃)
B.乙的吸热能力小于甲的吸热能力
C.0~8min乙吸收的热量为3.36×104J
D.该酒精灯的加热效率为35%
【答案】A
【知识点】比热容;热量的计算;燃料的热值
【解析】【解答】A.由于水的比热容较大,图2中,甲图像是水,甲乙质量和温度差相同时,甲加热8min,乙加热4min,即甲吸收的热量是乙吸收热量的2倍,Q甲吸=2Q乙吸,c水mΔt=2c乙mΔt,则,A符合题意;
B.在甲乙质量相同时,乙的温度变化明显,吸热能力小于甲的吸热能力,B不符合题意;
C.在0~8min,乙与甲吸热相等,Q乙=Q甲=c水mΔt=4.2×103J/(kg·℃)×0.1kg×(100℃-20℃)=3.36×104J,C不符合题意;
D.酒精燃烧产生的热量为Q放=mq=4×10-3kg×3×107J/kg=1.2×105J,乙到沸腾加热了10min,吸收的热量为,酒精灯的热效率为,D不符合题意。
故答案为:A.
【分析】相同加热器,加热时间反应吸收热量;根据吸收热量相等,利用,计算比热容;根据Q=cmΔt,计算物体吸收热量的多少;利用Q放=mq,计算燃料燃烧放出的热量;根据,计算热效率。
33.如图所示,是一种自动测定油箱内油面高度的装置,有关该装置的说法正确的是( )
A.装置中电阻R0可以省略
B.若装置中的R0两端并联一只电压表不可以代替油量表
C.当油面下降时,通过电阻R0的电流减小
D.油量表是由电流表改装而成的
【答案】C
【知识点】电路的动态分析
【解析】【解答】A.装置中电阻R0对电路有保护作用,A不符合题意;
B.若装置中的R0两端并联电压表,可以反映油量多少,可以代替油量表,B不符合题意;
C.当油面下降时,滑片向上移动,接入电阻变大,通过电阻R0的电流减小,C符合题意;
D.油量表和电阻并联,是由电压表改装而成的,D不符合题意。
故答案为:C.
【分析】在串联电路中,电阻变大,电流减小,变大的电阻分压变大;在电路中,电压表并联连接。
34.如图甲所示是安装在木板正面的部分电路,其中a、b、c、d是穿越木板的接线柱,两个灯座的两端分别接在两个接线柱上,安装两个相同的小灯泡L1、L2,木板背面的部分接线柱之间有导线相连着,从而使木板正背两面的电路组成一个完整的电路。闭合开关通电后,灯都能正常发光,下列说法正确的是( )
A.用一根导线接在任意两个接线柱上,如果出现一灯亮一灯灭的现象则可以判断两灯是并联
B.用手将其中一个小灯泡取掉,若另一灯泡仍发光,则说明两灯是串联
C.在电源和开关之间串联接入电流表,闭合开关,两灯亮,电流表示数如图乙所示,则通过灯L1的电流可能是0.3A
D.若将电压表分别接在ab、cd之间,发现电压表示数相同,两灯可能串联
【答案】C,D
【知识点】电流的测量及电流表的使用;串联电路的电流规律;并联电路的电流规律;电路的基本连接方式
【解析】【解答】A.用一根导线接在任意两个接线柱上,若电路并联,导线和灯泡并联时,电源短路,灯都熄灭,如果出现一灯亮一灯灭的现象,可以判断两灯是串联的,A不符合题意;
B.用手将其中一个小灯泡取掉,若另一灯泡仍发光,灯泡互不影响,则说明两灯是并联,B不符合题意;
C.在电源和开关之间接入电流表,闭合开关,两灯亮,电流表示数如图乙,根据电流表量程和指针位置,示数为0.3A,若电路是串联的,通过灯L1的电流可能是0.3A,C符合题意;
D.若将电压表分别接在ab、cd之间,分别测量灯泡的电压,若灯泡规格相同,分压相等,电压表示数相同,两灯可能串联,D符合题意。
故答案为:CD.
【分析】串联电路各用电器互相影响;并联电路各用电器互不影响;串联电路中电流处处相等,用电器规格相同,分压相等。
35.如图所示,断开开关,甲乙两表都是电流表时,两表的示数之比I甲:I乙=2:3;闭合开关,甲乙两表都是电压表时,两表的示数之比,两电阻阻值之比分别是( )
A.U甲:U乙=3:1 B.U甲:U乙=3:2
C.R1:R2=3:1 D.R1:R2=2:1
【答案】A,D
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】开关断开时,两表是电流表,是并联电路,甲测量R2的电流,乙表测量干路电流,示数之比为2:3,根据并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,则电阻的电流之比为I1:I2=1:2,根据欧姆定律,电压一定时,电流和电阻成反比,则电阻比R1:R2=2:1;闭合开关后,两表是电压表,甲表测量总电压,乙表测量R2的分压,根据串联电路中,各电阻的分压比等于电阻比,则U1:U2=R1:R2=2:1;甲表和乙表示数比为U甲:U乙=1:3,AD符合题意。
故答案为:AD.
【分析】并联电路中,干路电流等于各支路电流之和;电流之比等于电阻的反比;在串联电路中,各电阻的分压比等电阻比。
六、综合题(共10分。第7题在解答时应写出公式和意要的演算步骤,只写出最后答案不能得分)
36.小明用图甲所示电路探究电流与电阻的关系。电源为两节新干电池,电阻R有4个阻值(5Ω、10Ω、15Ω、25Ω)供选用,滑动变阻器Rp规格为“20Ω,1A”。
(1)闭合开关前,应将滑动变阻器滑片P移到最 (选填“左”或“右”)端;
(2)闭合开关后,小明发现电流表、电压表示数均为0。他将一根导线的一端接电源正极,另一端依次试触a、b、c、d各接线柱。当接触到d时,电压表开始有示数且为3V,电流表示数仍为0。经进一步检查,电流表、各接线处均完好,则电路中的故障是 。
(3)排除故障后,此时R的阻值为5Ω,闭合开关,调节滑片P,使电流表示数如图乙所示,则控制不变的电压为 V。
(4)下列图象中,能反映变阻器接入电路阻值Rp与更换电阻R之间关系的是 。
【答案】(1)右
(2)滑动变阻器和电阻R都断路
(3)2
(4)C
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】探究电流与电阻的关系的实验中,
(1)闭合开关前,滑动变阻器滑片在电阻最大处,可以保护电路,P移到最右端,电阻最大;
(2)闭合开关后,发现电流表、电压表示数均为0,电路中有断路;用一根导线的一端接电源正极,另一端依次试触a、b、c、d各接线柱,当接触到d时,电压表开始有示数且为3V,此时电路接通,说明滑动变阻器断路了;电流表示数仍为0,电阻R断路了;
(3)根据图乙,电流表选择0~0.6A,指针在0.4处,电路为0.4A,R的阻值为5Ω,控制不变的电压为U=IR=0.4A×5Ω=2 V;
(4)实验时,保持电压表示数不变,定值电阻和滑动变阻器的分压比一定,根据,电阻比值一定,即滑动变阻器的电阻和定值电阻成正比,C符合题意。
【分析】(1)闭合开关前,滑片在电阻最大处;
(2)在串联电路中,电流表、电压表无示数,电路中有断路;当电压表有示数,电流表无示数时,电压表测量的位置断路;
(3)根据电流表的量程和指针位置,测量电流,利用U=IR,计算电压;
(4)在串联电路中,若分压一定,则电阻比值一定。
37.如图甲所示,水平放置的轻质方形容器B,容器高为25cm,内有一个密度为0.6g/cm3,边长为10cm的实心正方体A,A与容器底部不密合,将A下表面中央与容器B的底部用一根长10cm的细绳连在一起(细绳质量、体积忽略不计)后,A置于B中央并静止。先向容器内缓慢加入1000mL某液体后,A漂浮于液面,此时液面深度为10cm,再用6N竖直向下的力作用在A上,使其恰好完全浸没,如图乙所示。(g取10N/kg)求:
(1)A的质量;
(2)A恰好浸没时容器对桌面的压强大小;
(3)撤去6N压力后,继续向容器内加入该液体,假设继续加入液体的体积为x cm3,求该容器底部受到的液体压强p随x变化的函数关系表达式。
【答案】(1)解: A的质量为:mA=ρAVA=0.6×103kg/m3×(0.1m)3=0.6kg;
答:A的质量为0.6kg;
(2)解: A的重力为:GA=mAg=0.6kg×10N/kg=6N,
A恰好完全浸没时受到的浮力为:F浮=GA+F=6N+6N=12N,
由阿基米德原理可知,加入液体的密度为: ,
加入液体的重力为:G液=m液g=ρ液V液g=1.2×103kg/m3×1000×10﹣6m3×10N/kg=12N,
因柱形容器对支持面的压力等于容器、容器内液体、物体的重力和压力F之和,
又因容器为轻质容器,所以容器对支持面的压力为:F压=G液+GA+F=12N+6N+6N=24N,
A漂浮时受到浮力为:F浮'=GA=6N,
此时A排开液体的体积为: ,
所以容器B的底面积为: ,
所以A恰好浸没时容器对桌面的压强为: ;
答:A恰好浸没时容器对桌面的压强为1600Pa;
(3)解: A漂浮时浸入液体的深度为: ,
当细线恰好拉直时,此时注入容器B内液体的体积为:V1=SB(L+h1)﹣V排'﹣V液=150cm2×(10cm+5cm)﹣500cm3﹣1000cm3=750cm3,
所以当注入液体的体积x<750cm3时,容器内液体的深度为: ,
容器底部受到的液体压强p随x变化的函数关系表达式为:p=ρ液gh2=1.2×103kg/m3×10N/kg×( +10)×10﹣2m=1200+0.8x(Pa);
当A恰好浸没时,此时注入容器B内液体的体积为:V2=SB(L+hA)﹣VA﹣V液=150cm2×(10cm+10cm)﹣1000cm3﹣1000cm3=1000cm3,
所以当注入液体的体积750cm3≤x<1000cm3时,容器内液体的深度为: ,
容器底部受到的液体压强p随x变化的函数关系表达式为:p=ρ液gh3=1.2×103kg/m3×10N/kg× ×10﹣2m=2.4x(Pa);
当注入液体恰好装满容器时,此时注入的液体体积为:V3=SBhB﹣VA﹣V液=150cm2×25cm﹣1000cm3﹣1000cm3=1750cm3,
所以当注入液体的体积1000cm3≤x<1750cm3时,容器内液体的深度为: ,
容器底部受到的液体压强p随x变化的函数关系表达式为:p=ρ液gh4=1.2×103kg/m3×10N/kg× ×10﹣2m=1600+0.8x(Pa);
当注入液体装满容器后,继续注入液体容器内液体的深度不变,压强保持不变,
所以当注入容器内的液体体积x≥1750cm3时,容器底部受到的液体压强为:
p=ρ液ghB=1.2×103kg/m3×10N/kg×0.25m=3000Pa。
答:当注入液体的体积x<750cm3时,容器底部受到的液体压强p随x变化的函数关系表达式为:p=1200+0.8x(Pa);
【知识点】密度公式及其应用;重力及其大小的计算;液体压强的计算;浮力大小的计算
【解析】【分析】(1)根据m=ρV,计算物体的质量;
(2)根据G=mg,计算物体的重力;利用物体受到的力,计算浮力大小;根据,计算液体密度;根据水平面上各物体的重力总和,计算水平面受到的压力;物体漂浮时,受到的浮力等于物体的重力;根据,计算排开液体的体积;利用,计算水平面受到的压强的大小;
(3)利用,计算液体深度,结合原来体积,计算体积变化量;结合p=ρgh,计算液体压强,分析在不同的液体体积时,深度不同,液体压强和深度的关系,分析函数关系式。
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