人教版物理2023-2024学年九年级上学期期中仿真模拟卷一(吉林专用)
一、单选题
1. 如图所示的电路,连接正确的是( )
A. B.
C. D.
2. 如图所示是四冲程汽油机工作时四个冲程的示意图,属于压缩冲程的是( )
A. B.
C. D.
3.下列说法中正确的是( )
A.拉弯的弓把箭射出是动能转化为弹性势能
B.汽油机的做功冲程把机械能转化为内能
C.电流表可以直接连接到电源的两极使用
D.沿海地区昼夜温差小,主要原因是水的比热容较大
4.如图是一个简化了的电冰箱内的电路图。M是压缩机用的电动机,L是电冰箱内的照明灯泡关于电冰箱内电动机和照明灯的工作情况,下列说法中正确的是( )
A.电冰箱门关上时,S2就自动断开
B.电冰箱门关上时,S1就自动闭合
C.电冰箱门打开时,S2就自动断开
D.电冰箱门打开时,S1就自动闭合
5. 下列现象能说明分子在做无规则运动的是( )
A.尘土飞扬 B.稻浪起伏 C.炊烟袅袅 D.花香袭人
6.验电器是实验室里常常用来检验物体是否带电的仪器。用带正电的玻璃棒接触验电器的金属球,可以发现验电器原来闭合的两片全原箔张开一定的角度,如图所示。以下判断中正确的是( )
A.金属球带正电,金箔片都带负电,它们因排斥而张开
B.金属球带正电,金箔片都带正电,它们因排斥而张开
C.金属球带页电,金箔片都带正电,它们因吸引而张开
D.金属球带负电,金箔片都带负电,它们因吸引而张开
二、填空题
7.汽油机工作时要产生大量的热,通常采用水循环将热量带走,这是利用水的 特性。水箱中的水温度升高了,这些水吸收的热量为 J。[水的比热容为
8. 用一带正电荷的金属棒与验电器的金属球接触,验电器的金属球由于 选填“失去”或“得到”电子而带正电。如图所示用一根带绝缘柄的金属棒把两个验电器、的金属球连接起来,验电器也带上了正电荷,其中金属棒中电流方向是 选填“流向”或“流向”。
9. 电路由电源、开关、用电器及导线组成。给手机充电时,手机相当于电路中的 ,充电过程中能量的转化情况是 。
10. 当代年轻人的一种焦虑叫做手机电量焦虑,如图是用充电宝同时给三部手机同时充电的情景,则这三部手机是 选填“串联”或“并联”的。若拔掉其中一部手机则通过充电器的总电流将 选填“变大”、“变小”或“不变”。
11.如图所示,A、B、C、D是四个接线柱,要使、并联,应用导线分别连接 两接线柱和 连接两接线柱。
12.小刚学习了电学知识后,尝试把两种不同的金属片插入柠檬,制成“水果电池”,并且用电压表粗测了水果电池的电压,如图,水果电池相当于电路中的 (填电路元件名称);B端为水果电池的 (选填“正极”或“负极)。
13.(2016·莆田)在串联电路中,若R1:R2=5:2,则通过两个电阻的电流之比是 ,R1与R2两端的电压之比为 .
14.(2019九上·南通期中)如图是小玮自制的简易调光灯电路。闭合开关,夹子A向右移动的过程中灯泡亮度会 (选填“变亮”“变暗”或“不变”),夹子A从最左端移动到最右端的过程中,他发现灯泡亮度变化不明显,他应该换上更 (选填“粗”或“细”)的铅笔芯。
15.(2022九上·长乐期中)如图所示,电流表A1是测量 的总电流,若将两个开关都闭合时,A1和A2的示数分别为3A和2A,若将控制L1的开关断开发现A2的示数减少了0.8A,那么两开关都闭合时流过L3的电流为 A。
三、计算题
16.(2021·广安模拟)小明家安装了一台电热水器,额定加热功率为2 400 W,容量为40
L。加满20 ℃的水后,将其加热至70
℃,已知水的比热容c水=4.2×103
J/(kg·℃),问:
(1)将加满的20 ℃的水加热至70 ℃,水需要吸收多少热量?
(2)加热这些水至少需要电热水器正常工作多长时间?
17.混合动力汽车具有节能、低排放等优点,成为汽车研究与开发领域的重点。某新型混合动力汽车启动时,内燃机不工作,蓄电池向车轮输送能量。当需要高速行驶或蓄电池的电能过低时,内燃机启动,既可以向车轮输送能量,又可以给蓄电池充电。小天收集了一些数据填在下表中,如果该车满载货物后在平直的公路上匀速行驶100km,货车受到的阻力是车重的0.1倍,那么在此过程中:(g取10N/kg)
品牌型号 东风×× 外形尺寸 5×1.9×2.3(m)
变速箱 A85 空车质量 1.5吨
最高车速 120km/h 满载时载货量 2.5吨
空载百公里油耗 12L 燃油密度 0.8×103kg/m3
满载百公里油耗 20L 燃油热值 5×107J/kg
(1)牵引力所做的功是多少?
(2)蓄电池储存的电能为5.12×108J。由内燃机提供能量,该车满载货物后在平直的公路上匀速行驶100km的过程中,同时蓄电池的电能增加了10%,求:该货车发动机的效率是多少?
四、简答题
18.(2022九上·长乐期中)烈日下,湖边的沙滩热得烫脚,而湖水却不怎么热,为什么?
19.(2022九上·永吉期末)如图所示,用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近玻璃板上的碎纸屑,观察到碎纸屑被玻璃棒吸引,接触玻璃棒后,过一会纸屑又“跳离”玻璃棒,纸屑被吸引后又“跳离”玻璃棒的原因是什么?
20.(2023·四平模拟)街边的路灯总是同时亮同时灭,路灯之间是并联还是串联的呢?请简要的说明你的判断方法。
五、作图题
21.(2023九上·三明期末)如图所示,电源电压不变,按要求用铅笔连线代替导线:
⑴电路为并联,开关在干路,电流表测量L2的电流;
⑵滑动变阻器的滑片向右移时,灯L1由亮变暗,L2亮度不变。
六、实验探究题
22.在“用电流表测电流”的实验中,某同学连接的电路如图所示(器材都完好)。
(1)闭合开关,观察到灯泡 (选填“发光”或“不发光”),电流表 (选填“有”或“无”)示数。
(2)请在原图上只改动一根导线的一端,使电路成为一个正确的电路 (要求:在需改动的导线上画“”,用笔将改动后的导线画出,导线不许交叉)。
23.用一段细铁丝做一个支架作为转动轴,把一根中间戳有小孔没有戳穿的饮料吸管放在转动轴上,吸管能在水平面上自由转动,如图所示。用餐巾纸摩擦吸管使其带电。
(1)将某物体靠近吸管带电的一端,发现吸管被吸引过来,由此 选填“能”或“不能”判断该物体已经带电;
(2)将毛皮摩擦过的橡胶棒靠近吸管带电的一端,发现吸管被橡胶棒排斥,则吸管带 选填“正”或“负”电;说明吸管和餐巾纸摩擦起电时 选填“吸管”或“餐巾纸”失去了电子。
(3)再将丝绸摩擦过的玻璃棒与吸管带电的一端接触,在接触的瞬间,电荷移动的方向是 选填“从玻璃棒到吸管”或“从吸管到玻璃棒”。
24.小伟同学在“探究电流与电压关系”的实验中,如图电源使用两节新干电池,滑动变阻器的规格是“20Ω,1A”。
实验序号 1 2 3 4
电压/V 0.5 1.2 1.8 2.5
电流/A 0.10 0.24 0.36 0.5
(1)闭合开关前滑动变阻器的滑片应置于 端;
(2)连接好电路,闭合开关,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,电流表始终没有示数,电压表示数接近电源电压,原因可能是 ;
(3)确认电路无误后,闭合开关进行实验,小伟根据记录的数据得出结论:当导体的电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压成 ;
(4)老师根据小伟记录的数据,指出第1组数据有拼凑的嫌疑,理由是闭合开关在滑动滑动变阻器的过程中,流过R的电流不小于 。
25.如图所示是探究“影响导体电阻大小因素”的实验电路,下表给出了可供选择的几种导体,分别用A、B、C、D四个字母代表。问:
导体代号 长度 (m) 横截面积 (mm2) 材料
A 0.6 0.4 镍铬合金
B 1.0 0.4 镍铬合金
C 0.6 0.6 镍铬合金
D 0.6 0.6 锰铜
(1)实验中,通过观察电流表的示数可以判断导体的 大小。
(2)通过对A和 导体进行实验,可探究电阻的大小与长度的关系。
(3)分别将A和C两导体接入电路进行实验,发现接入C导体时,电流表的示数比接入A导体时更大,说明导体的电阻与导体的 有关。
26.(2022九上·青羊期中)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”)。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】电路的基本连接方式
2.【答案】A
【知识点】内燃机的四个冲程
3.【答案】D
【知识点】动能和势能的大小变化;比热容;能量的转化或转移;电流表的连接
4.【答案】D
【知识点】电路的基本连接方式
5.【答案】D
【知识点】分子热运动
6.【答案】B
【知识点】验电器的原理及使用
7.【答案】比热容大;
【知识点】比热容;热量的计算
【解析】【解答】利用水对发动机降温,利用了水的比热容较大的特性;水吸收的热量为Q=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×5kg×18℃=3.78×105J。
【分析】水的比热容较大,吸热能力强;根据Q=cmΔt,计算吸热多少。
8.【答案】失去;流向
【知识点】两种电荷;电流的方向
9.【答案】用电器;电能转化为化学能
【知识点】电源及其能量转化;电路的构成及电路图
10.【答案】并联;变小
【知识点】并联电路的电流规律;电路的基本连接方式
11.【答案】AC;BD
【知识点】电路的基本连接方式
【解析】【解答】使L1和L2组成并联电路中,各用电器分别连接在电源两端,需要连接接线柱AC和BD。
【分析】在并联电路中,各用电器分别连接在电源两端。
12.【答案】电源;负极
【知识点】电路的构成及电路图;电压表的连接
【解析】【解答】(1)由图可知,电路中的水果电池在电路中提供电压,相当于电源;
(2)根据电压表正接线柱和A相连,负接线柱与B相连,根据电压表连接要求可知,水果电池的B端为负极。
【分析】(1)在电路中电源提供电压,由此可判断;
(2)电压表连入电路中时,应让电流从正接线柱流入,从负接线柱流出,可判断电流方向;在电路外部,电流从电源的正极流向负极,根据电流的方向判断电源正负极。
13.【答案】1:1;5:2
【知识点】串联电路的电流规律;串联电路的电压规律;电阻的串联;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】解:∵两个电阻串联
∴I1=I2,即:I1:I2=1:1,
∴U1:U2=R1:R2=5:2
故答案为:1:1,5:2
【分析】根据串联电路的电流关系、电压关系求解灵活运用串联电路的特点(I=I1=I2、U=U1+U2、R=R1+R2)及分压关系
14.【答案】变亮;细
【知识点】影响电阻大小的因素;滑动变阻器的原理及其使用
【解析】【解答】闭合开关,夹子A向右移动的过程中,铅笔芯接入电路中的长度变短,电阻减小,根据I= 可知通过电路的电流变大,由P=I2R可知灯泡的实际功率变大,灯泡变亮;夹子A从最左端移动到最右端的过程中,他发现灯泡亮度变化不明显,说明电流的变化比较小,根据I= 可知,即电阻变化较小,当导体的材料、长度和温度不变时,横截面积越小,电阻越大,应选用电阻较大的铅笔芯,即换用更细的铅笔芯。
【分析】电路中的电阻越大,电流越小,电阻的大小和电阻的长度、横截面积有关。
15.【答案】L2和L3;1.8
【知识点】并联电路的电流规律
【解析】【解答】根据电路图,灯泡L2和L3的电流通过电流表A1,则A1测量L2和L3的电流;灯泡L1和L2的电流通过电流表A2,则A2测量L1和L2的电流;若断开控制L1的开关,A2示数变小0.8A,说明L1的电流为0.8A,根据并联电路电流规律,IL2=2A-0.8A=1.2A;灯泡L3的电流:IL3=3A-1.2A=1.8A。
【分析】电流表和所测量的位置串联;并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。
16.【答案】(1)解:由 可得,水的质量
20 ℃的水加热至70 ℃,则水吸收的热量
答:将加满的20 ℃的水加热至70 ℃,水需要吸收 能量;
(2)解:加热这些水,电热水器正常工作时至少需要消耗的电能 ,由 可得,加热这些水至少需要电热水器正常工作的时间
答:这些水至少需要电热水器正常工作的时间 。
【知识点】密度公式及其应用;热量的计算;电功计算公式的应用
【解析】【分析】(1)根据密度和体积的乘积计算质量;利用物体的比热容、质量和温度差计算吸热的多少;(2)利用消耗的电能和电功率的比值计算工作时间。
17.【答案】(1)解:货车满载时的总重力G=m总g=(1.5×103kg+2.5×103kg)×10N/kg=4×104N,
货车受到的阻力f=0.1G=0.1×4×104N=4×103N,
货车匀速直线行驶,处于平衡状态,所受牵引力F=f=4×103N,
牵引力所做的功W有用=Fs=4×103N×100×103m=4×108J
(2)解:消耗燃油的体积V=20L=20dm3=0.02m3,
燃油的质量m油=ρ油V=0.8×103kg/m3×0.02m3=16kg,
燃油完全燃烧放出的热量:Q放=m油q=16kg×5×107J/kg=8×108J;
蓄电池增加的电能W电=10%W储=10%×5.12×108J=5.12×107J,
该货车发动机的效率:。
【知识点】燃料的热值;热机的效率;功的计算及应用
18.【答案】答:水的比热容比沙子的大,相同质量,吸收相同热量时,依Q=cmΔt可知,水升温较小,沙子升温较大。所以,沙滩热得烫脚,而湖水却不怎么热。
【知识点】比热容
【解析】【解答】水的比热容比沙子的大,质量和吸收相同热量时,根据Q=cmΔt判断,水升温较小,沙子升温较大;所以,沙滩热得烫脚,而湖水却不怎么热。
【分析】水的比热容较大,其他条件相同时,水吸收热量后,温度变化小。
19.【答案】丝绸摩擦过的玻璃棒失去电子带正电,玻璃棒带电后具有吸引轻小物体的性质而将碎纸屑吸引,玻璃棒上的部分电荷发生转移,使这些纸屑也带上了和玻璃棒相同的电荷,同种电荷相互排斥,所以小纸屑又迅速跳离玻璃棒。
【知识点】电荷间的相互作用规律;物体带电情况的判断
【解析】【分析】不同物体相互摩擦时,使物体带电,带电体可以吸引轻小物体;带电体间同种电荷相互排斥。
20.【答案】答:路灯是并联。因为其中一盏灯坏了,其余灯仍亮,由并联电路中的用电器相互不影响工作的特点可知知路灯是并联。
【知识点】串联电路和并联电路的辨别
【解析】【解答】
如果是串联,则一只灯泡坏了,所有的灯泡都会熄灭,这与日常现象不符合,因此,正确答案应该是:路灯是并联。因为其中一盏灯坏了,其余灯仍亮,由并联电路中的用电器相互不影响工作的特点可知路灯是并联
【分析】
除开并联时各灯泡互不影响外,我们还可以这样去思考:由于路灯灯泡所使用的电压均为220V,如果是串联,由串联分压,这些灯泡的电压就会因接入数量的多少而不同,故这些灯泡一定不是串联,而是并联,同时亮同时灭,是由于电路在接入电源的地方(相当于干路)安装了总开关,同时控制了电灯的亮和灭。
21.【答案】解:如图所示:
【知识点】实物的电路连接
【解析】【解答】电路为并联,开关接在干路上,电流表测量L2的电流,电流表可选用小量程与灯L2串联;滑动变阻器的滑片向右移时,灯L1由亮变暗,L2亮度不变,说明变阻器只控制L1灯,L1支路的电流变小,则变阻器连入电路的电阻变大,故变阻器左下接线柱连入电电路中(另一个接线柱连在金属杆上),将L1与变阻器串联后再与L2并联,如下图所示
【分析】滑动变阻器连接时,应采取一上一下的连接方式,滑片远离下端连接导线的接线柱时,滑动变阻器接入电路中的阻值变大;电流表与测量部分串联。
22.【答案】(1)不发光;有
(2)
【知识点】电流的测量及电流表的使用;电流表的连接
【解析】【解答】(1)根据电路图,L2的干路上,电流表A1和灯泡L1并联,A2和L1串联,闭合开关,电流表A1使L1短路,灯泡L1不发光,有电流通过A1,电流表A1有示数;
(2)测量并联电路电流规律时,灯泡并联,将灯泡L1右侧的导线连接在L2的右侧,如图 。
【分析】(1)电流表和灯泡并联时,电流表有示数,灯泡被短路,不发光;
(2)各用电器分别连接在电源两端,是并联电路。
23.【答案】(1)不能
(2)负;餐巾纸
(3)从吸管到玻璃棒
【知识点】两种电荷;物体带电情况的判断;电流的方向
24.【答案】(1)左
(2)定值电阻断路
(3)正比
(4)0.12A
【知识点】电路故障的判断;滑动变阻器的原理及其使用;探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】(1)为了保护电路,闭合开关前滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处,即滑动变阻器的左端;
(2)闭合开关,无论怎么移动滑动变阻器的滑片,电流表始终没有示数,说明电路可能断路;电压表示数接近电源电压,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的电路以外的电路是完好的,则与电压表并联的电路断路了,即原因可能是定值电阻断路;
(3)由表中数据可知,当定值电阻两端电压增大为原来的几倍,通过定值电阻的电流也增大为原来的几倍,且电流与电压的比值是个定值,即当导体的电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压成正比。
(4)利用表中数据,由,当滑动变阻器接入电路电阻最大时,电路总电阻为:R总=5Ω+20Ω=25Ω,此时电路中电流最小,,即电路中电流不会小于0.12A。
【分析】(1)为了保护电路,闭合开关前滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处;
(2)电路故障问题中,电流表始终没有示数,说明电路可能断路;确定断路后,根据电压表有示数且接近电源电压,说明与电压表并联的电路发生了断路;
(3)根据表中数据分析得出结论,两个变量的比值是个定值,则两个物理量成正比。
(4)利用欧姆定律计算出当滑动变阻器最值最大时电路中的最小电流即可判断。
25.【答案】(1)电阻
(2)B
(3)横截面积
【知识点】影响电阻大小的因素
【解析】【解答】(1)该电路为串联电路, 实验中,电阻发生变化时,相应的电流也会发生变化,故把电阻变化转换为电流的变化,通过观察电流表的示数可以判断导体的大小;
(2) 探究电阻的大小与长度的关系 ,利用控制变量法,需要控制导体的材料和横截面积一定,故应选取A和B;
(3) 将A和C两导体接入电路 ,因为AC两个导体材料和长度相同,横截面积不同, 接入C导体时,电流表的示数比接入A导体时更大, 说明导体的电阻与导体的横截面积有关;
【分析】(1)该电路为串联电路,电源电压一定,当接入电路的电阻变大时,电路中的电流变小,电阻变小,电流变大,故通过电流变的示数可判断导体电阻大小,用到了转换法;
(2)控制变量法:探究某个物理量对实验结果有什么影响时,若有多个物理量对实验结果可能会产生影响,则要控制其他几个物理量不变,改变探究的物理量,这种解决问题的方法叫做控制变量法;
(3)影响电阻大小的的因素:导体的材料、长度和横截面积,故实验中需要用控制变量法来选择导体进行实验。
26.【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。
人教版物理2023-2024学年九年级上学期期中仿真模拟卷一(吉林专用)
一、单选题
1. 如图所示的电路,连接正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】电路的基本连接方式
2. 如图所示是四冲程汽油机工作时四个冲程的示意图,属于压缩冲程的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】内燃机的四个冲程
3.下列说法中正确的是( )
A.拉弯的弓把箭射出是动能转化为弹性势能
B.汽油机的做功冲程把机械能转化为内能
C.电流表可以直接连接到电源的两极使用
D.沿海地区昼夜温差小,主要原因是水的比热容较大
【答案】D
【知识点】动能和势能的大小变化;比热容;能量的转化或转移;电流表的连接
4.如图是一个简化了的电冰箱内的电路图。M是压缩机用的电动机,L是电冰箱内的照明灯泡关于电冰箱内电动机和照明灯的工作情况,下列说法中正确的是( )
A.电冰箱门关上时,S2就自动断开
B.电冰箱门关上时,S1就自动闭合
C.电冰箱门打开时,S2就自动断开
D.电冰箱门打开时,S1就自动闭合
【答案】D
【知识点】电路的基本连接方式
5. 下列现象能说明分子在做无规则运动的是( )
A.尘土飞扬 B.稻浪起伏 C.炊烟袅袅 D.花香袭人
【答案】D
【知识点】分子热运动
6.验电器是实验室里常常用来检验物体是否带电的仪器。用带正电的玻璃棒接触验电器的金属球,可以发现验电器原来闭合的两片全原箔张开一定的角度,如图所示。以下判断中正确的是( )
A.金属球带正电,金箔片都带负电,它们因排斥而张开
B.金属球带正电,金箔片都带正电,它们因排斥而张开
C.金属球带页电,金箔片都带正电,它们因吸引而张开
D.金属球带负电,金箔片都带负电,它们因吸引而张开
【答案】B
【知识点】验电器的原理及使用
二、填空题
7.汽油机工作时要产生大量的热,通常采用水循环将热量带走,这是利用水的 特性。水箱中的水温度升高了,这些水吸收的热量为 J。[水的比热容为
【答案】比热容大;
【知识点】比热容;热量的计算
【解析】【解答】利用水对发动机降温,利用了水的比热容较大的特性;水吸收的热量为Q=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×5kg×18℃=3.78×105J。
【分析】水的比热容较大,吸热能力强;根据Q=cmΔt,计算吸热多少。
8. 用一带正电荷的金属棒与验电器的金属球接触,验电器的金属球由于 选填“失去”或“得到”电子而带正电。如图所示用一根带绝缘柄的金属棒把两个验电器、的金属球连接起来,验电器也带上了正电荷,其中金属棒中电流方向是 选填“流向”或“流向”。
【答案】失去;流向
【知识点】两种电荷;电流的方向
9. 电路由电源、开关、用电器及导线组成。给手机充电时,手机相当于电路中的 ,充电过程中能量的转化情况是 。
【答案】用电器;电能转化为化学能
【知识点】电源及其能量转化;电路的构成及电路图
10. 当代年轻人的一种焦虑叫做手机电量焦虑,如图是用充电宝同时给三部手机同时充电的情景,则这三部手机是 选填“串联”或“并联”的。若拔掉其中一部手机则通过充电器的总电流将 选填“变大”、“变小”或“不变”。
【答案】并联;变小
【知识点】并联电路的电流规律;电路的基本连接方式
11.如图所示,A、B、C、D是四个接线柱,要使、并联,应用导线分别连接 两接线柱和 连接两接线柱。
【答案】AC;BD
【知识点】电路的基本连接方式
【解析】【解答】使L1和L2组成并联电路中,各用电器分别连接在电源两端,需要连接接线柱AC和BD。
【分析】在并联电路中,各用电器分别连接在电源两端。
12.小刚学习了电学知识后,尝试把两种不同的金属片插入柠檬,制成“水果电池”,并且用电压表粗测了水果电池的电压,如图,水果电池相当于电路中的 (填电路元件名称);B端为水果电池的 (选填“正极”或“负极)。
【答案】电源;负极
【知识点】电路的构成及电路图;电压表的连接
【解析】【解答】(1)由图可知,电路中的水果电池在电路中提供电压,相当于电源;
(2)根据电压表正接线柱和A相连,负接线柱与B相连,根据电压表连接要求可知,水果电池的B端为负极。
【分析】(1)在电路中电源提供电压,由此可判断;
(2)电压表连入电路中时,应让电流从正接线柱流入,从负接线柱流出,可判断电流方向;在电路外部,电流从电源的正极流向负极,根据电流的方向判断电源正负极。
13.(2016·莆田)在串联电路中,若R1:R2=5:2,则通过两个电阻的电流之比是 ,R1与R2两端的电压之比为 .
【答案】1:1;5:2
【知识点】串联电路的电流规律;串联电路的电压规律;电阻的串联;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】解:∵两个电阻串联
∴I1=I2,即:I1:I2=1:1,
∴U1:U2=R1:R2=5:2
故答案为:1:1,5:2
【分析】根据串联电路的电流关系、电压关系求解灵活运用串联电路的特点(I=I1=I2、U=U1+U2、R=R1+R2)及分压关系
14.(2019九上·南通期中)如图是小玮自制的简易调光灯电路。闭合开关,夹子A向右移动的过程中灯泡亮度会 (选填“变亮”“变暗”或“不变”),夹子A从最左端移动到最右端的过程中,他发现灯泡亮度变化不明显,他应该换上更 (选填“粗”或“细”)的铅笔芯。
【答案】变亮;细
【知识点】影响电阻大小的因素;滑动变阻器的原理及其使用
【解析】【解答】闭合开关,夹子A向右移动的过程中,铅笔芯接入电路中的长度变短,电阻减小,根据I= 可知通过电路的电流变大,由P=I2R可知灯泡的实际功率变大,灯泡变亮;夹子A从最左端移动到最右端的过程中,他发现灯泡亮度变化不明显,说明电流的变化比较小,根据I= 可知,即电阻变化较小,当导体的材料、长度和温度不变时,横截面积越小,电阻越大,应选用电阻较大的铅笔芯,即换用更细的铅笔芯。
【分析】电路中的电阻越大,电流越小,电阻的大小和电阻的长度、横截面积有关。
15.(2022九上·长乐期中)如图所示,电流表A1是测量 的总电流,若将两个开关都闭合时,A1和A2的示数分别为3A和2A,若将控制L1的开关断开发现A2的示数减少了0.8A,那么两开关都闭合时流过L3的电流为 A。
【答案】L2和L3;1.8
【知识点】并联电路的电流规律
【解析】【解答】根据电路图,灯泡L2和L3的电流通过电流表A1,则A1测量L2和L3的电流;灯泡L1和L2的电流通过电流表A2,则A2测量L1和L2的电流;若断开控制L1的开关,A2示数变小0.8A,说明L1的电流为0.8A,根据并联电路电流规律,IL2=2A-0.8A=1.2A;灯泡L3的电流:IL3=3A-1.2A=1.8A。
【分析】电流表和所测量的位置串联;并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。
三、计算题
16.(2021·广安模拟)小明家安装了一台电热水器,额定加热功率为2 400 W,容量为40
L。加满20 ℃的水后,将其加热至70
℃,已知水的比热容c水=4.2×103
J/(kg·℃),问:
(1)将加满的20 ℃的水加热至70 ℃,水需要吸收多少热量?
(2)加热这些水至少需要电热水器正常工作多长时间?
【答案】(1)解:由 可得,水的质量
20 ℃的水加热至70 ℃,则水吸收的热量
答:将加满的20 ℃的水加热至70 ℃,水需要吸收 能量;
(2)解:加热这些水,电热水器正常工作时至少需要消耗的电能 ,由 可得,加热这些水至少需要电热水器正常工作的时间
答:这些水至少需要电热水器正常工作的时间 。
【知识点】密度公式及其应用;热量的计算;电功计算公式的应用
【解析】【分析】(1)根据密度和体积的乘积计算质量;利用物体的比热容、质量和温度差计算吸热的多少;(2)利用消耗的电能和电功率的比值计算工作时间。
17.混合动力汽车具有节能、低排放等优点,成为汽车研究与开发领域的重点。某新型混合动力汽车启动时,内燃机不工作,蓄电池向车轮输送能量。当需要高速行驶或蓄电池的电能过低时,内燃机启动,既可以向车轮输送能量,又可以给蓄电池充电。小天收集了一些数据填在下表中,如果该车满载货物后在平直的公路上匀速行驶100km,货车受到的阻力是车重的0.1倍,那么在此过程中:(g取10N/kg)
品牌型号 东风×× 外形尺寸 5×1.9×2.3(m)
变速箱 A85 空车质量 1.5吨
最高车速 120km/h 满载时载货量 2.5吨
空载百公里油耗 12L 燃油密度 0.8×103kg/m3
满载百公里油耗 20L 燃油热值 5×107J/kg
(1)牵引力所做的功是多少?
(2)蓄电池储存的电能为5.12×108J。由内燃机提供能量,该车满载货物后在平直的公路上匀速行驶100km的过程中,同时蓄电池的电能增加了10%,求:该货车发动机的效率是多少?
【答案】(1)解:货车满载时的总重力G=m总g=(1.5×103kg+2.5×103kg)×10N/kg=4×104N,
货车受到的阻力f=0.1G=0.1×4×104N=4×103N,
货车匀速直线行驶,处于平衡状态,所受牵引力F=f=4×103N,
牵引力所做的功W有用=Fs=4×103N×100×103m=4×108J
(2)解:消耗燃油的体积V=20L=20dm3=0.02m3,
燃油的质量m油=ρ油V=0.8×103kg/m3×0.02m3=16kg,
燃油完全燃烧放出的热量:Q放=m油q=16kg×5×107J/kg=8×108J;
蓄电池增加的电能W电=10%W储=10%×5.12×108J=5.12×107J,
该货车发动机的效率:。
【知识点】燃料的热值;热机的效率;功的计算及应用
四、简答题
18.(2022九上·长乐期中)烈日下,湖边的沙滩热得烫脚,而湖水却不怎么热,为什么?
【答案】答:水的比热容比沙子的大,相同质量,吸收相同热量时,依Q=cmΔt可知,水升温较小,沙子升温较大。所以,沙滩热得烫脚,而湖水却不怎么热。
【知识点】比热容
【解析】【解答】水的比热容比沙子的大,质量和吸收相同热量时,根据Q=cmΔt判断,水升温较小,沙子升温较大;所以,沙滩热得烫脚,而湖水却不怎么热。
【分析】水的比热容较大,其他条件相同时,水吸收热量后,温度变化小。
19.(2022九上·永吉期末)如图所示,用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近玻璃板上的碎纸屑,观察到碎纸屑被玻璃棒吸引,接触玻璃棒后,过一会纸屑又“跳离”玻璃棒,纸屑被吸引后又“跳离”玻璃棒的原因是什么?
【答案】丝绸摩擦过的玻璃棒失去电子带正电,玻璃棒带电后具有吸引轻小物体的性质而将碎纸屑吸引,玻璃棒上的部分电荷发生转移,使这些纸屑也带上了和玻璃棒相同的电荷,同种电荷相互排斥,所以小纸屑又迅速跳离玻璃棒。
【知识点】电荷间的相互作用规律;物体带电情况的判断
【解析】【分析】不同物体相互摩擦时,使物体带电,带电体可以吸引轻小物体;带电体间同种电荷相互排斥。
20.(2023·四平模拟)街边的路灯总是同时亮同时灭,路灯之间是并联还是串联的呢?请简要的说明你的判断方法。
【答案】答:路灯是并联。因为其中一盏灯坏了,其余灯仍亮,由并联电路中的用电器相互不影响工作的特点可知知路灯是并联。
【知识点】串联电路和并联电路的辨别
【解析】【解答】
如果是串联,则一只灯泡坏了,所有的灯泡都会熄灭,这与日常现象不符合,因此,正确答案应该是:路灯是并联。因为其中一盏灯坏了,其余灯仍亮,由并联电路中的用电器相互不影响工作的特点可知路灯是并联
【分析】
除开并联时各灯泡互不影响外,我们还可以这样去思考:由于路灯灯泡所使用的电压均为220V,如果是串联,由串联分压,这些灯泡的电压就会因接入数量的多少而不同,故这些灯泡一定不是串联,而是并联,同时亮同时灭,是由于电路在接入电源的地方(相当于干路)安装了总开关,同时控制了电灯的亮和灭。
五、作图题
21.(2023九上·三明期末)如图所示,电源电压不变,按要求用铅笔连线代替导线:
⑴电路为并联,开关在干路,电流表测量L2的电流;
⑵滑动变阻器的滑片向右移时,灯L1由亮变暗,L2亮度不变。
【答案】解:如图所示:
【知识点】实物的电路连接
【解析】【解答】电路为并联,开关接在干路上,电流表测量L2的电流,电流表可选用小量程与灯L2串联;滑动变阻器的滑片向右移时,灯L1由亮变暗,L2亮度不变,说明变阻器只控制L1灯,L1支路的电流变小,则变阻器连入电路的电阻变大,故变阻器左下接线柱连入电电路中(另一个接线柱连在金属杆上),将L1与变阻器串联后再与L2并联,如下图所示
【分析】滑动变阻器连接时,应采取一上一下的连接方式,滑片远离下端连接导线的接线柱时,滑动变阻器接入电路中的阻值变大;电流表与测量部分串联。
六、实验探究题
22.在“用电流表测电流”的实验中,某同学连接的电路如图所示(器材都完好)。
(1)闭合开关,观察到灯泡 (选填“发光”或“不发光”),电流表 (选填“有”或“无”)示数。
(2)请在原图上只改动一根导线的一端,使电路成为一个正确的电路 (要求:在需改动的导线上画“”,用笔将改动后的导线画出,导线不许交叉)。
【答案】(1)不发光;有
(2)
【知识点】电流的测量及电流表的使用;电流表的连接
【解析】【解答】(1)根据电路图,L2的干路上,电流表A1和灯泡L1并联,A2和L1串联,闭合开关,电流表A1使L1短路,灯泡L1不发光,有电流通过A1,电流表A1有示数;
(2)测量并联电路电流规律时,灯泡并联,将灯泡L1右侧的导线连接在L2的右侧,如图 。
【分析】(1)电流表和灯泡并联时,电流表有示数,灯泡被短路,不发光;
(2)各用电器分别连接在电源两端,是并联电路。
23.用一段细铁丝做一个支架作为转动轴,把一根中间戳有小孔没有戳穿的饮料吸管放在转动轴上,吸管能在水平面上自由转动,如图所示。用餐巾纸摩擦吸管使其带电。
(1)将某物体靠近吸管带电的一端,发现吸管被吸引过来,由此 选填“能”或“不能”判断该物体已经带电;
(2)将毛皮摩擦过的橡胶棒靠近吸管带电的一端,发现吸管被橡胶棒排斥,则吸管带 选填“正”或“负”电;说明吸管和餐巾纸摩擦起电时 选填“吸管”或“餐巾纸”失去了电子。
(3)再将丝绸摩擦过的玻璃棒与吸管带电的一端接触,在接触的瞬间,电荷移动的方向是 选填“从玻璃棒到吸管”或“从吸管到玻璃棒”。
【答案】(1)不能
(2)负;餐巾纸
(3)从吸管到玻璃棒
【知识点】两种电荷;物体带电情况的判断;电流的方向
24.小伟同学在“探究电流与电压关系”的实验中,如图电源使用两节新干电池,滑动变阻器的规格是“20Ω,1A”。
实验序号 1 2 3 4
电压/V 0.5 1.2 1.8 2.5
电流/A 0.10 0.24 0.36 0.5
(1)闭合开关前滑动变阻器的滑片应置于 端;
(2)连接好电路,闭合开关,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,电流表始终没有示数,电压表示数接近电源电压,原因可能是 ;
(3)确认电路无误后,闭合开关进行实验,小伟根据记录的数据得出结论:当导体的电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压成 ;
(4)老师根据小伟记录的数据,指出第1组数据有拼凑的嫌疑,理由是闭合开关在滑动滑动变阻器的过程中,流过R的电流不小于 。
【答案】(1)左
(2)定值电阻断路
(3)正比
(4)0.12A
【知识点】电路故障的判断;滑动变阻器的原理及其使用;探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】(1)为了保护电路,闭合开关前滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处,即滑动变阻器的左端;
(2)闭合开关,无论怎么移动滑动变阻器的滑片,电流表始终没有示数,说明电路可能断路;电压表示数接近电源电压,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的电路以外的电路是完好的,则与电压表并联的电路断路了,即原因可能是定值电阻断路;
(3)由表中数据可知,当定值电阻两端电压增大为原来的几倍,通过定值电阻的电流也增大为原来的几倍,且电流与电压的比值是个定值,即当导体的电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压成正比。
(4)利用表中数据,由,当滑动变阻器接入电路电阻最大时,电路总电阻为:R总=5Ω+20Ω=25Ω,此时电路中电流最小,,即电路中电流不会小于0.12A。
【分析】(1)为了保护电路,闭合开关前滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处;
(2)电路故障问题中,电流表始终没有示数,说明电路可能断路;确定断路后,根据电压表有示数且接近电源电压,说明与电压表并联的电路发生了断路;
(3)根据表中数据分析得出结论,两个变量的比值是个定值,则两个物理量成正比。
(4)利用欧姆定律计算出当滑动变阻器最值最大时电路中的最小电流即可判断。
25.如图所示是探究“影响导体电阻大小因素”的实验电路,下表给出了可供选择的几种导体,分别用A、B、C、D四个字母代表。问:
导体代号 长度 (m) 横截面积 (mm2) 材料
A 0.6 0.4 镍铬合金
B 1.0 0.4 镍铬合金
C 0.6 0.6 镍铬合金
D 0.6 0.6 锰铜
(1)实验中,通过观察电流表的示数可以判断导体的 大小。
(2)通过对A和 导体进行实验,可探究电阻的大小与长度的关系。
(3)分别将A和C两导体接入电路进行实验,发现接入C导体时,电流表的示数比接入A导体时更大,说明导体的电阻与导体的 有关。
【答案】(1)电阻
(2)B
(3)横截面积
【知识点】影响电阻大小的因素
【解析】【解答】(1)该电路为串联电路, 实验中,电阻发生变化时,相应的电流也会发生变化,故把电阻变化转换为电流的变化,通过观察电流表的示数可以判断导体的大小;
(2) 探究电阻的大小与长度的关系 ,利用控制变量法,需要控制导体的材料和横截面积一定,故应选取A和B;
(3) 将A和C两导体接入电路 ,因为AC两个导体材料和长度相同,横截面积不同, 接入C导体时,电流表的示数比接入A导体时更大, 说明导体的电阻与导体的横截面积有关;
【分析】(1)该电路为串联电路,电源电压一定,当接入电路的电阻变大时,电路中的电流变小,电阻变小,电流变大,故通过电流变的示数可判断导体电阻大小,用到了转换法;
(2)控制变量法:探究某个物理量对实验结果有什么影响时,若有多个物理量对实验结果可能会产生影响,则要控制其他几个物理量不变,改变探究的物理量,这种解决问题的方法叫做控制变量法;
(3)影响电阻大小的的因素:导体的材料、长度和横截面积,故实验中需要用控制变量法来选择导体进行实验。
26.(2022九上·青羊期中)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。
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