重庆市第十八中学2016-2017学年九年级上学期物理期中考试试卷
一、选择题
1.(2017九上·重庆期中)关于物态变化、温度和内能的下列说法正确的是( )
A.物体的温度越高,它所含热量就越多
B.冰块熔化成水的过程中温度不变、内能也不变
C.冰棒纸外表面的“白霜”,是水蒸气凝固形成的小冰晶
D.古时候人类“钻木取火”是利用做功的方式改变内能的
【答案】D
【知识点】做功改变物体内能
【解析】【解答】A、物体的温度越高,它所含内能就越多,热量只能在热传递的过程中才能提到,A不符合题意;
B、冰块熔化成水虽然温度不变,但是吸收了热量,所以内能增大,B不符合题意;
C、冰棒纸周围的白霜,是空气中的水蒸气遇到冷得冰棒直接凝华形成的,C不符合题意;
D、“钻木取火”是通过对物体做功的方式改变物体的内能,是物体的温度升高,内能增加,到达着火点之后燃烧,D符合题意;
故答案为:D.
【分析】(1)物质由液态变成气态叫做汽化,物质由气态变成液态叫做液化,物质由气态变为固态叫凝华;
(2)内能的大小和物体的温度以及质量有关,同时还和物体的状态有关;
(3)改变物体的内能有两种方式:做功和热传递.
2.(2017九上·重庆期中)关于电流的形成,下列说法正确的是( )
A.电荷的运动就能形成电流
B.电子的定向移动不能形成电流
C.只有正电荷定向移动才能形成电流
D.正、负电荷的定向移动都能形成电流
【答案】D
【知识点】电流的形成
【解析】【解答】电荷的定向移动形成电流,形成电流的可以是正电荷也可以是负电荷.
故答案为:D.
【分析】本题根据产生电流的条件进行选择.电荷的定向移动形成电流.
3.(2017九上·重庆期中)如图所示,小明用丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器的金属球,看到验电器的金属箔张开,在这个过程中( )
A.玻璃棒和验电器都带负电荷
B.玻璃棒和验电器都带正电荷,正电荷从玻璃棒转移到验电器上
C.玻璃棒和验电器都带正电荷,电子从验电器转移到玻璃棒上
D.用丝绸摩擦过的玻璃棒产生了电荷,金属箔张开是因为同种电荷相排斥
【答案】C
【知识点】两种电荷;验电器的原理及使用
【解析】【解答】丝绸摩擦后的玻璃棒带正电,缺少电子,与验电器的金属球接触后,金属箔片上的电子转移到玻璃棒上来,使金属箔片失去电子而带正电,转移的是电子,正电荷没有发生转移,AB不符合题意,C符合题意;
摩擦起电是电子的转移,不是产生了电荷,D不符合题意;
故答案为:C.
【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)验电器利用同种电荷互相排斥的原理,当用带电体接触验电器的金属球时,就会有一部分电荷转移,并使金属箔带上同种电荷,两金属箔由于同种电荷互相排斥而张开.
(3)摩擦起电的实质是电子的转移.
4.(2017九上·重庆期中)下列有关分子动理论的说法,错误的是( )
A.客厅里摆上鲜百合花,花香弥漫客厅,说明分子在永不停息地运动
B.在冷、热两杯水中各滴入一滴墨水,墨水在热水中扩散得快
C.一根铁棒不容易被拉长,是因为其分子之间存在相互作用的引力
D.水、酒精等液体都能流动,说明液体分子之间不存在相互作用的引力
【答案】D
【知识点】分子动理论基本观点
【解析】【解答】A、室内弥漫着百合花的花香,是花的香气分子不停运动的结果,属于扩散现象,A不符合题意;
B、把一滴墨水滴分别在一杯热水和冷水中,热水的温度高,分子运动剧烈,墨水在热水中扩散得快,B不符合题意;
C、由于分子间引力的存在,铁棒能保持一定的形状,很难被拉长,C不符合题意;
D、水、酒精等液体都能流动,能保持一定的体积,是因为分子间引力的存在,D符合题意.
故答案为:D.
【分析】分子动理论的内容:物质是由大量分子组成的;分子都在不停地做无规则运动;分子间存在相互作用的引力和斥力.
5.(2017九上·重庆期中)铜的比热容是铅的比热容的3倍.质量相同的铜块和铅块,若它们升高的温度之比为1∶2,则它们吸热之比为 ( )
A.3∶2 B.2∶3 C.6∶1 D.1∶6
【答案】A
【知识点】热量的计算
【解析】【解答】知道铜和铅的比热容之比、升高的温度值比、质量m相同,根据公式Q吸=cm△t求它们吸收的热量之比.由题知,m铜:m铅=1:1,△t铜:△t铅=1:2,c铜:c铅=3:1,∵Q吸=cm△t, .
故答案为:A.
【分析】知道铜和铅的比热容的倍数关系、升高的温度值之比、质量相同,根据公式Q吸=cm△t求它们吸收的热量之比.
6.(2017九下·长沙期中)在如图所示电路中,闭合开关S后,在滑片P向右滑动过程中,各电表示数变化正确的是( )
A.A1、A3示数不变,A2、V示数变小
B.A1、V示数不变,A2、A3示数变大
C.A1、A2、V示数不变,A3示数变小
D.A2、V示数不变,A1示数变小,A3示数变大
【答案】C
【知识点】并联电路的电压规律;滑动变阻器的原理及其使用;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】解:电流表A2被短路,电压表示数U=U1=U2.故此两电表示数是不变的.
电流表A1测量R2电流,故I2= ,因R2为定值电阻,阻值不变,故电流表A1示数也是不变的.
电流表A3测量干路电流,故I2= ,因R1滑片向右滑动,阻值变大,故R并也相应增大,由电流表A3示数变小.
故选C.
【分析】分析电流走向可知,本题电路为R1与R2并联,电流表A1测量R2电流,电流表A2被短路,电流表A3测量干路总电流,电压表示数U=U1=U2.当滑片P向右滑动时,变阻器R1阻值变大,根据并联电路电压特点及欧姆定律可得出相应电表的示数变化情况.
7.(2017九上·重庆期中)在如图所示,当开关S闭合时,下列说法正确的是( )
A.甲是电流表,它测量的是通过灯L1的电流
B.乙是电压表,它测量的是灯L1两端的电压
C.丙是电流表,它测量的是通过灯L1和 L2的电流
D.甲和丁都是电流表
【答案】D
【知识点】电流的测量及电流表的使用;电压的测量及电压表的使用
【解析】【解答】根据电压表与用电器并联,电流表与用电器串联可知,甲在干路一定是电流表,丙若再是电流表,则电路短路,所以丙是电压表,那么乙与L2串联是电流表,丁在干路是电流表.
A、甲在干路一定是电流表,它测量的是干路的电流,A不符合题意.
B、因为乙与L2串联是电流表,B不符合题意.
C、甲是电流表,丙若再是电流表,则电路短路,所以丙是电压表,它测量的是电源电压,也是灯L1两端的电压,也是灯L2两端的电压.C不符合题意.
D、因为丁在干路,丁是电流表,所以甲和丁都是电流表,D符合题意.
故答案为:D.
【分析】电流表要串联在电路中;电压表要并联在电路中.
8.(2017九上·重庆期中)如图的电路中,电源电压保持不变,定值电阻的阻值是4Ω,滑动变阻器的最大阻值10Ω.滑片P置于滑动变阻器的中点时,电压表示数为8V;当滑片从中点向b端移动距离s后,电压表示数变为6V;当滑片从中点向a端移动距离s后,电压表示数为( )
A.4V B.6V C.10V D.12V
【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】滑片P置于滑动变阻器的中点时,接入电路的电阻为最大阻值10Ω的一半,
根据欧姆定律可得 ;UP=IRP=2A×5Ω=10V;
电源电压:U0=U+UP=8V+10V=18V.
当滑片从中点向b端移动距离s后,电压表示数变为6V, ;UP′=U0-U=18V-6V=12V; .
所以移动距离s,电阻变化3Ω,当滑片从中点向a端移动距离s后,接入电路的电阻变为2Ω. ;U″=I″R=3A×4Ω=12V.所以A,B,C不符合题意,D符合题意.
故答案为:D.
【分析】由图可知:定值电阻与滑动变阻器串联,但电源电压以及滑片移动距离s后滑阻的阻值变化没有告诉,应分步解答:
①先求电源电压;可从滑片P位于滑阻中点时入手,已知的条件有:定值电阻两端的电压、定值电阻的阻值、滑阻的阻值,根据串联分压及欧姆定律不难解出电源电压;
②确定滑片移动距离s时,滑阻的阻值变化值;此时要从“滑片从中点向b端移动距离s”的条件入手解答,思路同①,先确定干路电流,然后由电源电压、定值电阻两端的电压确定滑阻两端的电压,从而求出此时滑动变阻器连入电路的阻值,进而能确定滑片移动距离s时滑阻的阻值变化值;
③根据②的结论,先求出“滑片从中点向a端移动距离s后”滑阻的阻值,电源电压和定值电阻的阻值已知,根据欧姆定律解答即可.
二、填空题
9.(2017九上·重庆期中)如图,只闭合开关S1时,它们是 联.当S1、S2闭合时,电流通过 灯.当S1、S2、S3都闭合时,它们是 联.
【答案】串;L3;并
【知识点】串联电路和并联电路的辨别
【解析】【解答】解:①只闭合开关S1时,电流依次通过三盏灯泡,它们之间是串联的;②当S1、S2闭合时,灯泡L1、L2被短路,没有电流通过,电流只通过灯泡L3;③当S1、S2、S3都闭合时,L1、L2、L3它们之间是并联的;
故答案为:串; L3;并.
【分析】解决此题要知道当用导线直接连接用电器两端时,用电器中没有电流通过,该用电器被短路了;按照题意闭合开关后,分析电流的流向,判断灯泡中是否有电流通过及灯泡之间的连接方式.
10.(2017九上·重庆期中)如图所示电路中.当开关S闭合时,两灯均不亮.某同学用电压表来检查电路的故障, 并将结果填入表格,若电路中只有一处故障,则故障发生在 (选填A ,B , C , D )
接入点 电压表示数
a、b 4.5V
b、 c 0
c、d 0
a、d 4.5V
A.ab处 B.bc处 C.cd处 D.ad处
【答案】D
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】在判断故障时,电压表的示数的变化很关键,若电压表有示数,说明电压表与电源能相通,若无示数,说明电压表与电源不能相通.开关S闭合后,灯泡不亮,由题意可知,Uab=4.5V,说明a、b与电源两极之间是连通的;Ubc=0,说明L1是完好的;Ucd=0,说明L2、电流表是完好的;Uad=4.5V,说明开关处接触不良;综合分析可知,电路故障是a、d间出现断路.
故答案为:D.
【分析】在判断电路故障时,若电压表有示数,说明电压表与电源能相通,若无示数,说明电压表与电源不能相通.
11.(2017九上·重庆期中)如图甲所示的电路中,当闭合开关后,两电压表指针偏转均如图乙所示,则灯L1和L2两端的电压分别为 V和 V.
【答案】2.4;0.6
【知识点】电压的测量及电压表的使用;串联电路的电压规律
【解析】【解答】解:由电路图可知,两灯泡串联,电压表V1测灯L2两端电压,电压表V2测两灯的串联电压,电压表V2示数大于V1的示数;
由题意知,两电压表指针位置相同,则电压表V1量程是0~3V,由图乙所示电压表可知,它的分度值是0.1V,电压表示数UV1=0.6V;电压表V2量程是0~15V,由图乙所示电压表可知,它的分度值是0.5V,电压表示数是UV2=3V;
灯L2两端电压U2=UV1=0.6V,灯L1两端电压U1=UV2-UV1=3V-0.6V=2.4V.
故答案为:2.4; 0.6.
【分析】分析清楚电路结构、明确各电路元件的连接方式,根据电压表所测电路电压确定电压表量程,根据图示电压表读出电压表示数,然后由串联电路特点求出两灯的电压.
12.(2017九上·重庆期中)如图甲所示的电路中,电源电压不变,R1为定值电阻.闭合开关S,将滑动变阻器R2的滑片P从a向b移动的过程中,电压表和电流表的示数变化情况如图乙所示,则R1的阻值为 Ω.当滑动变阻器的滑片P在中点时,两电表的示数对应于乙图中的 点(选填“A”、“B”、“C”、“D”或“E”).
【答案】10;B
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】解:(1)由电路图可知,当滑片P在a端时滑动变阻器全部接入,R1与R2串联,则电路中电流最小,
由图象可知此时电路中的电流Ia=0.2A,R2两端的电压U2=4V,由 可得: ,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电源的电压:U=IaR1+U2=0.2A×R1+4V------------①
当滑片P在b端时,滑动变阻器没有连入电路,电压表示数为零,
由图象可知这时电路中电流为Ib=0.6A,电源电压加在R1上,则U=IbR1=0.6A×R1 --------------②
解①②得:R1=10Ω,U=6V;
(2)当滑动变阻器的滑片P在中点时,则滑动变阻器连入电路的阻值为: ,则电流表的示数为: .由图象可知:电流表示数为0.3A时对应的点是B.
故答案为:10;B.
【分析】(1)根据欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值,根据串联电路的电压特点表示出电源的电压;当滑片P在b端时,滑动变阻器接入电路的阻值为零,电压表示数为零,根据欧姆定律表示出电源的电压,利用电源的电压不变得出等式即可求出R1的阻值和电源的电压;
(2)当滑动变阻器的滑片P在中点时,连入电路的阻值为,根据电阻的串联和和欧姆定律求出电路中的电流即可得出答案.
13.(2017九上·重庆期中) 2016年9月15日22时04分 09秒,长征二号F-T2火箭将我国首个真正意义上的空间实验室---天宫二号,带向距地面约400公里的运行轨道.天宫二号空间实验室标志我国载人航天工程进入应用发展新阶段.天宫二号真是赶时髦,上天还带了一个“自拍神器”---—颗带着相机的伴飞小卫星.不过,这颗小卫星可并不只为炫酷而来,它既是天宫二号的守护者,又是很多空间新技术的验证平台.10月19日3时31分,神舟十一号飞船与天宫二号自动交会对接成功.航天员景海鹏、陈冬进入天宫二号.10月21日(第三天):今晚,中央电视台《新闻联播》首次在太空播出,两名航天员天地同步收看到了《新闻联播》节目.天宫二号还开启了人类史上首次太空脑机交互实验.这项实验可将航天员的思维活动转化为操作指令,并监测航天员的脑力负荷等状态.10月22日(第四天):两个航天员正在收集全天的工作数据,准备下传给地面.天宫二号航天员携带了笔记本电脑,不但可以协助做很多实验测试,还能收发邮件、实时地下传实验数据等等.
请参照示例写出上文中所涉及的物理现象和对应的物理知识(不得与示例重复).
示例:物理现象:中央电视台《新闻联播》首次在太空播出.
物理知识:电磁波传递信息.
作答:物理信息: ;
物理知识: .
【答案】大量的“白气”从发射台底部的大水池中涌出;水池中的水先汽化后液化.
【知识点】汽化及汽化吸热的特点;液化及液化放热
【解析】【解答】解:结合文中信息,找出相关的物理现象和对应的知识点,并做出解释即可.由阅读材料可知,文中所涉及到的物理现象和物理知识有:1、物理现象:大量的“白气”从发射台底部的大水池中涌出;物理知识:水池中的水先汽化后液化.2、物理现象:利用产生的反作用力向前运动的喷气推进装置;物理知识:物体间力的作用是相互的.3、物理现象:火箭是利用自身携带的燃料与氧化剂燃烧时产生的热气流高速向后喷出;物理知识:燃料燃烧时,化学能转化为内能;
故答案为:物理现象:大量的“白气”从发射台底部的大水池中涌出;物理知识:水池中的水先汽化后液化.(合理即可)
【分析】此种类型的试题,结合文中信息,找出相关的物理现象和对应的知识点,并做出解释即可.
三、实验题
14.(2017九上·重庆期中)完成下列作图:
在图中,将电源、电流表、电压表三个元件符号正确填进电路的空缺处.要求电键S闭合后;(a)电流方向如图所示;(b)移动滑动变阻器的滑片P,小灯L 变亮时,电压表的示数变大
【答案】如下图所示:
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】解:根据电压表应与被测用电器并联,电流表应与用电器串联,再结合移动滑动变阻器的滑片P,小灯L变亮时,电压表的示数变大可判断各元件的位置.读图可知,左右两个位置分别与灯泡和变阻器串联,所以不可能是电压表,则电压表应在中间的位置.根据移动滑动变阻器的滑片P,小灯L变亮时,电压表的示数变大,说明电压表测的灯泡两端的电压,则右侧的位置应该是电源,左侧的位置应该是电流表.且电源的正极朝上.如下图所示:
【分析】根据电压表应与被测用电器并联,电流表应与被测用电器串联,再结合移动滑动变阻器的滑片P,小灯L变亮时,电压表的示数变大可判断各元件的位置.
15.(2017九上·重庆期中)在“探究导体中的电流与导体两端的电压关系”的过程中,小文设计了如图1所示的实验电路.他分别对三个阻值不同的电阻测出实验数据,其中的一组数据如表.
U/V 1 2 3 4 5 6
I/A 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
(1)通过表格中的数据分析,可知:①当导体电阻为10Ω一定,通过导体的电流跟导体两端的电压成 比;②其数学表达式是: (将定量的数据代入公式中).
(2)图2是小文根据实验数据画出的三个电阻的U﹣I图象.比较三个电阻的阻值,其中 (填a、b或c)的阻值最大.
(3)小文又连接了如图3所示的电路,电源电压保持不变.闭合开关S,调节滑动变阻器,电压表V1、V2的示数随电路中电流变化的图象如图4所示.根据图象可知:电源电压为 V,电阻R两端的电压变化情况如图线 (填“甲”或“乙”)所示.
【答案】(1)正比;
(2)a
(3)6;甲
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】解:(1)①由表中实验数据可知,在电阻一定时,电流与电压的比值是定值,即电流与电压成正比,由此可得:电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压成正比.②由上面的结论: ,即 ;
(2)由图象,当电流I=0.2A时,Ua=4V,Ub=2V,Uc=1V,根据 可知,a的电阻值最大;
(3)由图3知,电阻R与滑动变阻器串联,所以电源电压等于两表示数之和;由图4图象知,当甲的示数为6V时,乙的示数为0,所以U=6V+0V=6V;滑片移动到左端时滑动变阻器连入阻值为0,电压为0,此时R电压最大.所以甲是R的图线,乙是滑动变阻器的图线.
故答案为:(1)正比; ;(2)a;(3)6;甲.
【分析】(1)根据实验控制的变量分析表中实验数据,得出实验结论.
(2)根据,由图象取电流相等时比较电压的大小可得阻值最大是哪一个;
(3)先正确识别电路的连接方式,即该电路为串联电路,电流表测量串联电路中的电流,电压表V1测量R两端电压,电压表V2测量滑动变阻器两端的电压;然后根据电压表示数是否为零确定甲、乙对应电压表示数变化的图象;再根据滑动变阻器阻值为零时,其电压表示数为零进行分析.
16.(2017九上·重庆期中)某同学在做探究影响物质吸热多少的因素的实验时,如图甲所示,某同学在两只相同的烧杯里装入水、煤油,得到如下的数据表:
物质 实验次数 质量/kg 升高的温度/℃ 吸收的热量/J
水 1 0.05 10 2100
2 0.10 10 4200
煤油 3 0.05 10 1050
4 0.10 10 2100
(1)为了便于比较,实验中要求在两烧杯中放入 的电加热器.
(2)分析第1、3次或2、4次实验数据,可归纳得出的结论是: 相等的不同物质,在 相同时,吸收的热量是不同的.
(3)分析第1、2次或3、4次实验数据,可归纳得出的结论是:不同 的同种物质,在 相同时,吸收的热量是不同的.
(4)图乙是另一名同学利用同样的装置实验后,根据实验数据绘制的图象,则a物质是 ,其比热容是 .
(5)下列研究实例中所采用的研究方法与上述实验采用的方法相同的是( )
A.研究电流的形成原因时,将电流与水流相比较,从分析水流的形成来入手分析电流的形成.
B.研究电流的大小时,根据电流产生的效应大小来判断电流的大小.
C.研究同一直线上两个力的合力时,求出合力的大小,用合力产生的效果来代替两个力产生的总效果.
D.研究电流与电压大小关系时,保持电阻大小不变,改变电阻两端的电压值,观察电流如何随电压变化而变化.
【答案】(1)相同
(2)质量;升高的温度
(3)质量;升高的温度
(4)煤油;2.1×103 J/(kg ℃)
(5)D
【知识点】比热容
【解析】【解答】解:(1)物质吸热多少与物质的种类、质量、升高的温度等多个因素有关,探究影响物质吸热多少的因素的实验时,要用控制变量法;吸热多少看不见要用转换法,用两只相同的烧杯里装入相同质量的水、煤油,用相同的电加热器加热,加热时间即为吸热多少.
(2)分析第1、3次或2、4次实验数据,质量和升高的温度相同,物质的种类和加热时间不同,加热时间越长表明吸收的热量越多,所以可得出结论:质量相同的不同物质升高相同温度吸收的热量不同;
(3)分析第1、2次或3、4次实验数据,可归纳得出的结论是:不同质量的同种物质,在升高温度相同时,吸收的热量是不同的.
(4)由图乙所示图象可知,加热相等时间,即物质吸收相等热量时,a升高的温度高,a的比热容小,a是食用油;水与食用油的质量相等,设为m,
由图线b可知,水在6min内吸收的热量:Q=c水m△t水=4.2×103J/(kg ℃)×m×(60℃-10℃)=2.1×105J/(kg ℃)×m,
则水在3min内吸收的热量 ,
由于用相同的电热器对水和食用油加热,在相等时间内食用油吸收的热量与水吸收的热量相等,因为Q吸=c油m△t油,所以 .
(5)本实验采用了控制变量法及转换法,
A、研究电流的形成原因时,将电流与水流相比较从分析水流的形成入手来分析电流的形成,这是类比法,A不符合题意;
B、研究电流的大小时根据电流产生的效应大小来判断电流的大小,这是利用的转换法,B符合题意;
C、研究多个电阻组成的电路时求出电路的总电阻用总电阻产生的效果来代替所有电阻产生的总效果,这是利用的等效法,C不符合题意;
D、研究多个电阻组成的电路时求出电路的总电阻用总电阻产生的效果来代替所有电阻产生的总效果,这是利用的控制变量法,D符合题意;
故答案为:BD.
故答案为:(1)相同;(2)质量;升高的温度;(3)质量;升高的温度;(4)煤油;2.1×103 J/(kg ℃)(5)BD.
【分析】(1)为了便于比较,用相同的电加热器,便于控制放出相同的热量;
(2)(3)根据控制变量法,纵向分析表中数据,找到相同的量与变化的量,确定吸热与变化量的关系,据此分析回答;
(4)由图可知,升高相同的温度,b加热时间(6分钟)是a(3分钟)的2倍,即b吸收的热量是a的2倍,b吸热能力强,为水,根据比热容的计算公式,求煤油的比热.
(5)本实验采用了控制变量法及转换法,分析每个选项,确定正确答案.
17.(2017九上·重庆期中)在“探究一定电压下,电流与电阻的关系”的实验中,老师提供的实验器材有:电源(电压恒为6V),电流表、电压表各一个,开关一个,四个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω),两只滑动变阻器(规格分别为“20Ω 2A”、“50Ω 1A”),导线若干.
(1)请根据图甲的电路图用笔画线将图乙实物图连接完整(要求滑动变阻器向右移动时,电路中的电流变小).
(2)实验前,开关必须 ,滑动变阻器必须移到 处(此空选填:“E或者F”).
(3)小波实验时,在a、b间先接入5Ω的电阻,闭合开关,移动滑片P,记录下电压表的示数和相应的电流值;再改接10Ω的电阻,此时滑片P应向 (选填“左”或“右”)端移动,小波移动变阻器滑片P的目的是: .
(4)电路连接无误后,闭合开关,电流表指针不发生偏转,电压表指针有偏转,请帮她找出故障的原因(填下列故障原因的代号)( )
A.电阻R短路 B.滑动变阻器短路
C.电阻R断路 D.滑动变阻器断路
(5)小波为完成了五个定值电阻进行实验,并根据实验数据如图丙所示的电流I随电阻R变化的图象.他应选择的滑动变阻器规格是 由此得到的结论 .
(6)若要探究电流与电压的关系,应控制 不变,与此实验方法相同的实验还有: (列举一例).
【答案】(1)解:如图所示;
(2)断开;F
(3)右;控制电阻两端的电压不变
(4)C
(5)50Ω 1A;导体两端的电压一定时,通过导体的电流跟导体的电阻成反比
(6)电阻;研究电阻的大小与什么因素有关等.
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】解:(1)由丙图像知,电路中的最大电流为05A,保持电压为U=IR=0.5A×5Ω=2.5V.则电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V;滑动变阻器采用“一上一下”的接法,滑动变阻器向右移动时,电路中的电流变小,也就是电阻变大,所以下边应接E接线柱,如图所示:
;
(2)为保护电路,实验前,开关必须断开,滑动变阻器必须移到接入电路阻值最大处,也就是要移到F端;
(3)将5Ω的电阻换成了10Ω的电阻时,电路中的总电阻变大,电路中的电流减小,滑动变阻器两端的电压减小,电压表的示数变大;要探究电流和电阻之间关系,必须保持电阻两端的电压不变,即与电阻并联的电压表示数不变,为保证电阻两端的电压不变,要通过调节滑片,使滑动变阻器两端的电压变大,从而使电阻两端的电压变为原来的值,滑片P应向右,目的是控制定值电阻两端的电压保持2.5V不变.
(4)电路连接无误后,闭合开关,电流表指针不发生偏转,说明电路断路,电压表指针有偏转,说明电压表串联在电路中了,是由于定值电阻断路引起的,故选C.
(5)实验中,当定值电阻是25Ω时,流过电路的电流 ,滑动变阻器接入电路的阻值应为 ,为使实验能顺利进行,需要使用最小阻值为50Ω的滑动变阻器;由此得到的结论:导体两端的电压一定时,通过导体的电流跟导体的电阻成反比;
(6)电流与多个因素有关,要用控制变量法来研究,若要探究电流与电压的关系,应控制电阻不变,与此实验方法相同的实验还有:研究电阻的大小与什么因素有关等.
故答案为:(1)如图所示;
;(2)断开 F;(3)右 控制电阻两端的电压不变;(4)C;(5)50Ω 1A;导体两端的电压一定时,通过导体的电流跟导体的电阻成反比;(6)电阻;研究电阻的大小与什么因素有关等.
【分析】(1)电流表应与被测电路串联,电压表应与被测电路并联,根据题中数据选择合适量程,滑动变阻器向右移动时,电路中的电流变小,表明向右移动,其接入电路的电阻变大,据此作图;
(2)为保护电路,连接电路的过程中,开关必须断开,滑动变阻器要移到阻值最大处;
(3)先判断出改接后电压表的示数变化,然后判断滑片的移动方向;
(4)电流表指针不发生偏转,电路断路,电压表有偏转,电压表与电源接通,电阻断路.
(5)根据串分压的知识,当电阻值为25Ω时,所需的滑动变阻器的阻值最大,根据图象确定电路中电流,由计算出电路中的总电阻,从而计算出滑动变阻器的阻值.
(6)电流与电压和电阻有关,探究电流和电压的关系,需控制电阻不变,改变电阻两端的电压;实验中采用的方法是控制变量法,据答解题.
四、计算题
18.(2017九上·重庆期中)太阳能具有清洁无污染、可再生等优点,是最有开发前景的新能源之一.小明家新安装了一台容积为200kg的太阳能热水器,加满水后,经过4h阳光的照射,水温由原来的20℃升高到50℃.则:
(1)在这4 h内水吸收了多少热量
(2)若这些热量由效率为20%的火炉燃烧焦炭来提供,则需要燃烧多少焦炭
[水的比热容c水=4.2×103J/(kg·℃)、焦炭的热值q=3.0×107J/kg]
【答案】(1)解:水吸收的热量:
Q吸=cm△t=4.2×10 3J/(kg ℃)×200kg×(50℃-20℃)=2.52×107J;
答:在这4h内水吸收了2.52×10 7J热量;
(2)解:由题知,Q吸=Q放×20%=m′q×20%=2.52×107J,
需要焦炭的质量: .
答:若这些热量由效率为20%的火炉燃烧焦炭来提供,则需要燃烧4.2kg焦炭.
【知识点】太阳能的相关计算
【解析】【分析】(1)知道水的质量和初温、末温以及比热容,根据Q吸=cm(t-t0)求出水吸收的热量;
(2)由火炉的效率求出焦炭完全燃烧释放的热量,根据Q放=mq求出需要焦炭的质量.
19.(2017九上·重庆期中)如图所示,当开关S闭合后,滑动变阻器滑片P在B端时,电压表示数为9V,电流表示数为0.15 A;滑片P在中点C时电压表的示数为6V.求:
(1)滑动变阻器R1的最大阻值;
(2)电源电压和R2的阻值.
【答案】(1)解:滑片P在B点时,滑动变阻器全部接入电路,
∵ ,
∴滑动变阻器最大阻值 ;
答:滑动变阻器R1的最大阻值是60Ω.
(2)解:当P在中点C时: ,此时电路电流 ,电源电压U保持不变,
∵ ,
∴U=I×(R1最大+R2)=0.15A×(60Ω+R2)-----①,U=I′×(R1+R2)=0.2A×(30Ω+R2)------②,由①②解得:∴R2=60Ω,U=18V;
答:电源电压是18V,R2的阻值是60Ω.
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】由电路图可知,两电阻串联,电压表测滑动变阻器两端电压,电流表测电路电流;
(1)P在B端时,滑动变阻器全部接入电路,由欧姆定律可以求出R1的最大阻值;
(2)P在中点C时,知道电压表的示数和R1的值可以求此时的电流;
由串联电路特点及欧姆定律可以求出R2和电源电压U.
20.(2017九上·重庆期中)热敏电阻是敏感元件的一类, 广泛应用于控制电路中,其阻值会随环境温度的改变而改变.如下图甲所示,电源电压不变,电流表是小量程电流表,其允许通过的最大电流为0.02A,电压表的量程为0~3V,滑动变阻器R铭牌上标有“250Ω 0.3A”字样, 为热敏电阻,其阻值随环境温度变化关系如图乙所示.闭合开关S,若把该电路放在温度为10℃的环境中,滑动变阻器滑片调到最左端,此时电路中电流表示数为0.0l2A.求:
(1)电源的电压.
(2)若环境温度为40℃时,要保证整个电路元件的安全,滑动变阻器可以调节的范围.
(3)图甲电路可以安全正常工作的最高环境温度.
【答案】(1)解:由图示电路图可知,滑片在最左端时,只有热敏电阻接入电路,由图乙所示图象可知,温度为10℃时,热敏电阻阻值为500Ω,电源电压:U=IRt=0.012A×500Ω=6V;
答:电源的电压为6V.
(2)解:由图乙所示图象可知,温度为40℃时,热敏电阻阻值为200Ω,电路最大电流为0.02A,电路最小电阻: ,滑动变阻器的最小阻值:R滑最小=R最小-Rt=300Ω-200Ω=100Ω,电压表量程为3V,热敏电阻两端最小电压:Ut最小=U-U滑=6V-3V=3V,电路最小电流: ,滑动变阻器最大阻值: ,滑动变阻器的取值范围:100Ω~200Ω;
答:若环境温度为40℃时,要保证整个电路元件的安全,滑动变阻器可以调节的范围是100Ω~200Ω.
(3)解:电路最大电流为0.02A,电源电压U=6V,电压表达到最大示数3V,滑动变阻器的最大阻值: ,热敏电阻的最小阻值R1小=R=150Ω,热敏电阻的阻值为150Ω时,由图乙可知其工作的最高环境温度45℃.
答:图甲电路可以安全正常工作的最高环境温度为45℃.
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)由图示图象求出热敏电阻阻值,然后由欧姆定律求出电源电压.
(2)由图示图象求出热敏电阻阻值,然后根据串联电路特点与欧姆定律求出滑动变阻器的阻值,确定其阻值范围.
(3)小量程电流表A允许通过的电流最大时,电路中的电阻最小,随着温度的升高热敏电阻Rt逐渐减小,当滑动变阻器达到最大阻值时,热敏电阻达到最小阻值,此时热敏电阻正常工作的环境温度达到最高值.
重庆市第十八中学2016-2017学年九年级上学期物理期中考试试卷
一、选择题
1.(2017九上·重庆期中)关于物态变化、温度和内能的下列说法正确的是( )
A.物体的温度越高,它所含热量就越多
B.冰块熔化成水的过程中温度不变、内能也不变
C.冰棒纸外表面的“白霜”,是水蒸气凝固形成的小冰晶
D.古时候人类“钻木取火”是利用做功的方式改变内能的
2.(2017九上·重庆期中)关于电流的形成,下列说法正确的是( )
A.电荷的运动就能形成电流
B.电子的定向移动不能形成电流
C.只有正电荷定向移动才能形成电流
D.正、负电荷的定向移动都能形成电流
3.(2017九上·重庆期中)如图所示,小明用丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器的金属球,看到验电器的金属箔张开,在这个过程中( )
A.玻璃棒和验电器都带负电荷
B.玻璃棒和验电器都带正电荷,正电荷从玻璃棒转移到验电器上
C.玻璃棒和验电器都带正电荷,电子从验电器转移到玻璃棒上
D.用丝绸摩擦过的玻璃棒产生了电荷,金属箔张开是因为同种电荷相排斥
4.(2017九上·重庆期中)下列有关分子动理论的说法,错误的是( )
A.客厅里摆上鲜百合花,花香弥漫客厅,说明分子在永不停息地运动
B.在冷、热两杯水中各滴入一滴墨水,墨水在热水中扩散得快
C.一根铁棒不容易被拉长,是因为其分子之间存在相互作用的引力
D.水、酒精等液体都能流动,说明液体分子之间不存在相互作用的引力
5.(2017九上·重庆期中)铜的比热容是铅的比热容的3倍.质量相同的铜块和铅块,若它们升高的温度之比为1∶2,则它们吸热之比为 ( )
A.3∶2 B.2∶3 C.6∶1 D.1∶6
6.(2017九下·长沙期中)在如图所示电路中,闭合开关S后,在滑片P向右滑动过程中,各电表示数变化正确的是( )
A.A1、A3示数不变,A2、V示数变小
B.A1、V示数不变,A2、A3示数变大
C.A1、A2、V示数不变,A3示数变小
D.A2、V示数不变,A1示数变小,A3示数变大
7.(2017九上·重庆期中)在如图所示,当开关S闭合时,下列说法正确的是( )
A.甲是电流表,它测量的是通过灯L1的电流
B.乙是电压表,它测量的是灯L1两端的电压
C.丙是电流表,它测量的是通过灯L1和 L2的电流
D.甲和丁都是电流表
8.(2017九上·重庆期中)如图的电路中,电源电压保持不变,定值电阻的阻值是4Ω,滑动变阻器的最大阻值10Ω.滑片P置于滑动变阻器的中点时,电压表示数为8V;当滑片从中点向b端移动距离s后,电压表示数变为6V;当滑片从中点向a端移动距离s后,电压表示数为( )
A.4V B.6V C.10V D.12V
二、填空题
9.(2017九上·重庆期中)如图,只闭合开关S1时,它们是 联.当S1、S2闭合时,电流通过 灯.当S1、S2、S3都闭合时,它们是 联.
10.(2017九上·重庆期中)如图所示电路中.当开关S闭合时,两灯均不亮.某同学用电压表来检查电路的故障, 并将结果填入表格,若电路中只有一处故障,则故障发生在 (选填A ,B , C , D )
接入点 电压表示数
a、b 4.5V
b、 c 0
c、d 0
a、d 4.5V
A.ab处 B.bc处 C.cd处 D.ad处
11.(2017九上·重庆期中)如图甲所示的电路中,当闭合开关后,两电压表指针偏转均如图乙所示,则灯L1和L2两端的电压分别为 V和 V.
12.(2017九上·重庆期中)如图甲所示的电路中,电源电压不变,R1为定值电阻.闭合开关S,将滑动变阻器R2的滑片P从a向b移动的过程中,电压表和电流表的示数变化情况如图乙所示,则R1的阻值为 Ω.当滑动变阻器的滑片P在中点时,两电表的示数对应于乙图中的 点(选填“A”、“B”、“C”、“D”或“E”).
13.(2017九上·重庆期中) 2016年9月15日22时04分 09秒,长征二号F-T2火箭将我国首个真正意义上的空间实验室---天宫二号,带向距地面约400公里的运行轨道.天宫二号空间实验室标志我国载人航天工程进入应用发展新阶段.天宫二号真是赶时髦,上天还带了一个“自拍神器”---—颗带着相机的伴飞小卫星.不过,这颗小卫星可并不只为炫酷而来,它既是天宫二号的守护者,又是很多空间新技术的验证平台.10月19日3时31分,神舟十一号飞船与天宫二号自动交会对接成功.航天员景海鹏、陈冬进入天宫二号.10月21日(第三天):今晚,中央电视台《新闻联播》首次在太空播出,两名航天员天地同步收看到了《新闻联播》节目.天宫二号还开启了人类史上首次太空脑机交互实验.这项实验可将航天员的思维活动转化为操作指令,并监测航天员的脑力负荷等状态.10月22日(第四天):两个航天员正在收集全天的工作数据,准备下传给地面.天宫二号航天员携带了笔记本电脑,不但可以协助做很多实验测试,还能收发邮件、实时地下传实验数据等等.
请参照示例写出上文中所涉及的物理现象和对应的物理知识(不得与示例重复).
示例:物理现象:中央电视台《新闻联播》首次在太空播出.
物理知识:电磁波传递信息.
作答:物理信息: ;
物理知识: .
三、实验题
14.(2017九上·重庆期中)完成下列作图:
在图中,将电源、电流表、电压表三个元件符号正确填进电路的空缺处.要求电键S闭合后;(a)电流方向如图所示;(b)移动滑动变阻器的滑片P,小灯L 变亮时,电压表的示数变大
15.(2017九上·重庆期中)在“探究导体中的电流与导体两端的电压关系”的过程中,小文设计了如图1所示的实验电路.他分别对三个阻值不同的电阻测出实验数据,其中的一组数据如表.
U/V 1 2 3 4 5 6
I/A 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
(1)通过表格中的数据分析,可知:①当导体电阻为10Ω一定,通过导体的电流跟导体两端的电压成 比;②其数学表达式是: (将定量的数据代入公式中).
(2)图2是小文根据实验数据画出的三个电阻的U﹣I图象.比较三个电阻的阻值,其中 (填a、b或c)的阻值最大.
(3)小文又连接了如图3所示的电路,电源电压保持不变.闭合开关S,调节滑动变阻器,电压表V1、V2的示数随电路中电流变化的图象如图4所示.根据图象可知:电源电压为 V,电阻R两端的电压变化情况如图线 (填“甲”或“乙”)所示.
16.(2017九上·重庆期中)某同学在做探究影响物质吸热多少的因素的实验时,如图甲所示,某同学在两只相同的烧杯里装入水、煤油,得到如下的数据表:
物质 实验次数 质量/kg 升高的温度/℃ 吸收的热量/J
水 1 0.05 10 2100
2 0.10 10 4200
煤油 3 0.05 10 1050
4 0.10 10 2100
(1)为了便于比较,实验中要求在两烧杯中放入 的电加热器.
(2)分析第1、3次或2、4次实验数据,可归纳得出的结论是: 相等的不同物质,在 相同时,吸收的热量是不同的.
(3)分析第1、2次或3、4次实验数据,可归纳得出的结论是:不同 的同种物质,在 相同时,吸收的热量是不同的.
(4)图乙是另一名同学利用同样的装置实验后,根据实验数据绘制的图象,则a物质是 ,其比热容是 .
(5)下列研究实例中所采用的研究方法与上述实验采用的方法相同的是( )
A.研究电流的形成原因时,将电流与水流相比较,从分析水流的形成来入手分析电流的形成.
B.研究电流的大小时,根据电流产生的效应大小来判断电流的大小.
C.研究同一直线上两个力的合力时,求出合力的大小,用合力产生的效果来代替两个力产生的总效果.
D.研究电流与电压大小关系时,保持电阻大小不变,改变电阻两端的电压值,观察电流如何随电压变化而变化.
17.(2017九上·重庆期中)在“探究一定电压下,电流与电阻的关系”的实验中,老师提供的实验器材有:电源(电压恒为6V),电流表、电压表各一个,开关一个,四个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω),两只滑动变阻器(规格分别为“20Ω 2A”、“50Ω 1A”),导线若干.
(1)请根据图甲的电路图用笔画线将图乙实物图连接完整(要求滑动变阻器向右移动时,电路中的电流变小).
(2)实验前,开关必须 ,滑动变阻器必须移到 处(此空选填:“E或者F”).
(3)小波实验时,在a、b间先接入5Ω的电阻,闭合开关,移动滑片P,记录下电压表的示数和相应的电流值;再改接10Ω的电阻,此时滑片P应向 (选填“左”或“右”)端移动,小波移动变阻器滑片P的目的是: .
(4)电路连接无误后,闭合开关,电流表指针不发生偏转,电压表指针有偏转,请帮她找出故障的原因(填下列故障原因的代号)( )
A.电阻R短路 B.滑动变阻器短路
C.电阻R断路 D.滑动变阻器断路
(5)小波为完成了五个定值电阻进行实验,并根据实验数据如图丙所示的电流I随电阻R变化的图象.他应选择的滑动变阻器规格是 由此得到的结论 .
(6)若要探究电流与电压的关系,应控制 不变,与此实验方法相同的实验还有: (列举一例).
四、计算题
18.(2017九上·重庆期中)太阳能具有清洁无污染、可再生等优点,是最有开发前景的新能源之一.小明家新安装了一台容积为200kg的太阳能热水器,加满水后,经过4h阳光的照射,水温由原来的20℃升高到50℃.则:
(1)在这4 h内水吸收了多少热量
(2)若这些热量由效率为20%的火炉燃烧焦炭来提供,则需要燃烧多少焦炭
[水的比热容c水=4.2×103J/(kg·℃)、焦炭的热值q=3.0×107J/kg]
19.(2017九上·重庆期中)如图所示,当开关S闭合后,滑动变阻器滑片P在B端时,电压表示数为9V,电流表示数为0.15 A;滑片P在中点C时电压表的示数为6V.求:
(1)滑动变阻器R1的最大阻值;
(2)电源电压和R2的阻值.
20.(2017九上·重庆期中)热敏电阻是敏感元件的一类, 广泛应用于控制电路中,其阻值会随环境温度的改变而改变.如下图甲所示,电源电压不变,电流表是小量程电流表,其允许通过的最大电流为0.02A,电压表的量程为0~3V,滑动变阻器R铭牌上标有“250Ω 0.3A”字样, 为热敏电阻,其阻值随环境温度变化关系如图乙所示.闭合开关S,若把该电路放在温度为10℃的环境中,滑动变阻器滑片调到最左端,此时电路中电流表示数为0.0l2A.求:
(1)电源的电压.
(2)若环境温度为40℃时,要保证整个电路元件的安全,滑动变阻器可以调节的范围.
(3)图甲电路可以安全正常工作的最高环境温度.
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】做功改变物体内能
【解析】【解答】A、物体的温度越高,它所含内能就越多,热量只能在热传递的过程中才能提到,A不符合题意;
B、冰块熔化成水虽然温度不变,但是吸收了热量,所以内能增大,B不符合题意;
C、冰棒纸周围的白霜,是空气中的水蒸气遇到冷得冰棒直接凝华形成的,C不符合题意;
D、“钻木取火”是通过对物体做功的方式改变物体的内能,是物体的温度升高,内能增加,到达着火点之后燃烧,D符合题意;
故答案为:D.
【分析】(1)物质由液态变成气态叫做汽化,物质由气态变成液态叫做液化,物质由气态变为固态叫凝华;
(2)内能的大小和物体的温度以及质量有关,同时还和物体的状态有关;
(3)改变物体的内能有两种方式:做功和热传递.
2.【答案】D
【知识点】电流的形成
【解析】【解答】电荷的定向移动形成电流,形成电流的可以是正电荷也可以是负电荷.
故答案为:D.
【分析】本题根据产生电流的条件进行选择.电荷的定向移动形成电流.
3.【答案】C
【知识点】两种电荷;验电器的原理及使用
【解析】【解答】丝绸摩擦后的玻璃棒带正电,缺少电子,与验电器的金属球接触后,金属箔片上的电子转移到玻璃棒上来,使金属箔片失去电子而带正电,转移的是电子,正电荷没有发生转移,AB不符合题意,C符合题意;
摩擦起电是电子的转移,不是产生了电荷,D不符合题意;
故答案为:C.
【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)验电器利用同种电荷互相排斥的原理,当用带电体接触验电器的金属球时,就会有一部分电荷转移,并使金属箔带上同种电荷,两金属箔由于同种电荷互相排斥而张开.
(3)摩擦起电的实质是电子的转移.
4.【答案】D
【知识点】分子动理论基本观点
【解析】【解答】A、室内弥漫着百合花的花香,是花的香气分子不停运动的结果,属于扩散现象,A不符合题意;
B、把一滴墨水滴分别在一杯热水和冷水中,热水的温度高,分子运动剧烈,墨水在热水中扩散得快,B不符合题意;
C、由于分子间引力的存在,铁棒能保持一定的形状,很难被拉长,C不符合题意;
D、水、酒精等液体都能流动,能保持一定的体积,是因为分子间引力的存在,D符合题意.
故答案为:D.
【分析】分子动理论的内容:物质是由大量分子组成的;分子都在不停地做无规则运动;分子间存在相互作用的引力和斥力.
5.【答案】A
【知识点】热量的计算
【解析】【解答】知道铜和铅的比热容之比、升高的温度值比、质量m相同,根据公式Q吸=cm△t求它们吸收的热量之比.由题知,m铜:m铅=1:1,△t铜:△t铅=1:2,c铜:c铅=3:1,∵Q吸=cm△t, .
故答案为:A.
【分析】知道铜和铅的比热容的倍数关系、升高的温度值之比、质量相同,根据公式Q吸=cm△t求它们吸收的热量之比.
6.【答案】C
【知识点】并联电路的电压规律;滑动变阻器的原理及其使用;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】解:电流表A2被短路,电压表示数U=U1=U2.故此两电表示数是不变的.
电流表A1测量R2电流,故I2= ,因R2为定值电阻,阻值不变,故电流表A1示数也是不变的.
电流表A3测量干路电流,故I2= ,因R1滑片向右滑动,阻值变大,故R并也相应增大,由电流表A3示数变小.
故选C.
【分析】分析电流走向可知,本题电路为R1与R2并联,电流表A1测量R2电流,电流表A2被短路,电流表A3测量干路总电流,电压表示数U=U1=U2.当滑片P向右滑动时,变阻器R1阻值变大,根据并联电路电压特点及欧姆定律可得出相应电表的示数变化情况.
7.【答案】D
【知识点】电流的测量及电流表的使用;电压的测量及电压表的使用
【解析】【解答】根据电压表与用电器并联,电流表与用电器串联可知,甲在干路一定是电流表,丙若再是电流表,则电路短路,所以丙是电压表,那么乙与L2串联是电流表,丁在干路是电流表.
A、甲在干路一定是电流表,它测量的是干路的电流,A不符合题意.
B、因为乙与L2串联是电流表,B不符合题意.
C、甲是电流表,丙若再是电流表,则电路短路,所以丙是电压表,它测量的是电源电压,也是灯L1两端的电压,也是灯L2两端的电压.C不符合题意.
D、因为丁在干路,丁是电流表,所以甲和丁都是电流表,D符合题意.
故答案为:D.
【分析】电流表要串联在电路中;电压表要并联在电路中.
8.【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】滑片P置于滑动变阻器的中点时,接入电路的电阻为最大阻值10Ω的一半,
根据欧姆定律可得 ;UP=IRP=2A×5Ω=10V;
电源电压:U0=U+UP=8V+10V=18V.
当滑片从中点向b端移动距离s后,电压表示数变为6V, ;UP′=U0-U=18V-6V=12V; .
所以移动距离s,电阻变化3Ω,当滑片从中点向a端移动距离s后,接入电路的电阻变为2Ω. ;U″=I″R=3A×4Ω=12V.所以A,B,C不符合题意,D符合题意.
故答案为:D.
【分析】由图可知:定值电阻与滑动变阻器串联,但电源电压以及滑片移动距离s后滑阻的阻值变化没有告诉,应分步解答:
①先求电源电压;可从滑片P位于滑阻中点时入手,已知的条件有:定值电阻两端的电压、定值电阻的阻值、滑阻的阻值,根据串联分压及欧姆定律不难解出电源电压;
②确定滑片移动距离s时,滑阻的阻值变化值;此时要从“滑片从中点向b端移动距离s”的条件入手解答,思路同①,先确定干路电流,然后由电源电压、定值电阻两端的电压确定滑阻两端的电压,从而求出此时滑动变阻器连入电路的阻值,进而能确定滑片移动距离s时滑阻的阻值变化值;
③根据②的结论,先求出“滑片从中点向a端移动距离s后”滑阻的阻值,电源电压和定值电阻的阻值已知,根据欧姆定律解答即可.
9.【答案】串;L3;并
【知识点】串联电路和并联电路的辨别
【解析】【解答】解:①只闭合开关S1时,电流依次通过三盏灯泡,它们之间是串联的;②当S1、S2闭合时,灯泡L1、L2被短路,没有电流通过,电流只通过灯泡L3;③当S1、S2、S3都闭合时,L1、L2、L3它们之间是并联的;
故答案为:串; L3;并.
【分析】解决此题要知道当用导线直接连接用电器两端时,用电器中没有电流通过,该用电器被短路了;按照题意闭合开关后,分析电流的流向,判断灯泡中是否有电流通过及灯泡之间的连接方式.
10.【答案】D
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】在判断故障时,电压表的示数的变化很关键,若电压表有示数,说明电压表与电源能相通,若无示数,说明电压表与电源不能相通.开关S闭合后,灯泡不亮,由题意可知,Uab=4.5V,说明a、b与电源两极之间是连通的;Ubc=0,说明L1是完好的;Ucd=0,说明L2、电流表是完好的;Uad=4.5V,说明开关处接触不良;综合分析可知,电路故障是a、d间出现断路.
故答案为:D.
【分析】在判断电路故障时,若电压表有示数,说明电压表与电源能相通,若无示数,说明电压表与电源不能相通.
11.【答案】2.4;0.6
【知识点】电压的测量及电压表的使用;串联电路的电压规律
【解析】【解答】解:由电路图可知,两灯泡串联,电压表V1测灯L2两端电压,电压表V2测两灯的串联电压,电压表V2示数大于V1的示数;
由题意知,两电压表指针位置相同,则电压表V1量程是0~3V,由图乙所示电压表可知,它的分度值是0.1V,电压表示数UV1=0.6V;电压表V2量程是0~15V,由图乙所示电压表可知,它的分度值是0.5V,电压表示数是UV2=3V;
灯L2两端电压U2=UV1=0.6V,灯L1两端电压U1=UV2-UV1=3V-0.6V=2.4V.
故答案为:2.4; 0.6.
【分析】分析清楚电路结构、明确各电路元件的连接方式,根据电压表所测电路电压确定电压表量程,根据图示电压表读出电压表示数,然后由串联电路特点求出两灯的电压.
12.【答案】10;B
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】解:(1)由电路图可知,当滑片P在a端时滑动变阻器全部接入,R1与R2串联,则电路中电流最小,
由图象可知此时电路中的电流Ia=0.2A,R2两端的电压U2=4V,由 可得: ,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电源的电压:U=IaR1+U2=0.2A×R1+4V------------①
当滑片P在b端时,滑动变阻器没有连入电路,电压表示数为零,
由图象可知这时电路中电流为Ib=0.6A,电源电压加在R1上,则U=IbR1=0.6A×R1 --------------②
解①②得:R1=10Ω,U=6V;
(2)当滑动变阻器的滑片P在中点时,则滑动变阻器连入电路的阻值为: ,则电流表的示数为: .由图象可知:电流表示数为0.3A时对应的点是B.
故答案为:10;B.
【分析】(1)根据欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值,根据串联电路的电压特点表示出电源的电压;当滑片P在b端时,滑动变阻器接入电路的阻值为零,电压表示数为零,根据欧姆定律表示出电源的电压,利用电源的电压不变得出等式即可求出R1的阻值和电源的电压;
(2)当滑动变阻器的滑片P在中点时,连入电路的阻值为,根据电阻的串联和和欧姆定律求出电路中的电流即可得出答案.
13.【答案】大量的“白气”从发射台底部的大水池中涌出;水池中的水先汽化后液化.
【知识点】汽化及汽化吸热的特点;液化及液化放热
【解析】【解答】解:结合文中信息,找出相关的物理现象和对应的知识点,并做出解释即可.由阅读材料可知,文中所涉及到的物理现象和物理知识有:1、物理现象:大量的“白气”从发射台底部的大水池中涌出;物理知识:水池中的水先汽化后液化.2、物理现象:利用产生的反作用力向前运动的喷气推进装置;物理知识:物体间力的作用是相互的.3、物理现象:火箭是利用自身携带的燃料与氧化剂燃烧时产生的热气流高速向后喷出;物理知识:燃料燃烧时,化学能转化为内能;
故答案为:物理现象:大量的“白气”从发射台底部的大水池中涌出;物理知识:水池中的水先汽化后液化.(合理即可)
【分析】此种类型的试题,结合文中信息,找出相关的物理现象和对应的知识点,并做出解释即可.
14.【答案】如下图所示:
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】解:根据电压表应与被测用电器并联,电流表应与用电器串联,再结合移动滑动变阻器的滑片P,小灯L变亮时,电压表的示数变大可判断各元件的位置.读图可知,左右两个位置分别与灯泡和变阻器串联,所以不可能是电压表,则电压表应在中间的位置.根据移动滑动变阻器的滑片P,小灯L变亮时,电压表的示数变大,说明电压表测的灯泡两端的电压,则右侧的位置应该是电源,左侧的位置应该是电流表.且电源的正极朝上.如下图所示:
【分析】根据电压表应与被测用电器并联,电流表应与被测用电器串联,再结合移动滑动变阻器的滑片P,小灯L变亮时,电压表的示数变大可判断各元件的位置.
15.【答案】(1)正比;
(2)a
(3)6;甲
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】解:(1)①由表中实验数据可知,在电阻一定时,电流与电压的比值是定值,即电流与电压成正比,由此可得:电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压成正比.②由上面的结论: ,即 ;
(2)由图象,当电流I=0.2A时,Ua=4V,Ub=2V,Uc=1V,根据 可知,a的电阻值最大;
(3)由图3知,电阻R与滑动变阻器串联,所以电源电压等于两表示数之和;由图4图象知,当甲的示数为6V时,乙的示数为0,所以U=6V+0V=6V;滑片移动到左端时滑动变阻器连入阻值为0,电压为0,此时R电压最大.所以甲是R的图线,乙是滑动变阻器的图线.
故答案为:(1)正比; ;(2)a;(3)6;甲.
【分析】(1)根据实验控制的变量分析表中实验数据,得出实验结论.
(2)根据,由图象取电流相等时比较电压的大小可得阻值最大是哪一个;
(3)先正确识别电路的连接方式,即该电路为串联电路,电流表测量串联电路中的电流,电压表V1测量R两端电压,电压表V2测量滑动变阻器两端的电压;然后根据电压表示数是否为零确定甲、乙对应电压表示数变化的图象;再根据滑动变阻器阻值为零时,其电压表示数为零进行分析.
16.【答案】(1)相同
(2)质量;升高的温度
(3)质量;升高的温度
(4)煤油;2.1×103 J/(kg ℃)
(5)D
【知识点】比热容
【解析】【解答】解:(1)物质吸热多少与物质的种类、质量、升高的温度等多个因素有关,探究影响物质吸热多少的因素的实验时,要用控制变量法;吸热多少看不见要用转换法,用两只相同的烧杯里装入相同质量的水、煤油,用相同的电加热器加热,加热时间即为吸热多少.
(2)分析第1、3次或2、4次实验数据,质量和升高的温度相同,物质的种类和加热时间不同,加热时间越长表明吸收的热量越多,所以可得出结论:质量相同的不同物质升高相同温度吸收的热量不同;
(3)分析第1、2次或3、4次实验数据,可归纳得出的结论是:不同质量的同种物质,在升高温度相同时,吸收的热量是不同的.
(4)由图乙所示图象可知,加热相等时间,即物质吸收相等热量时,a升高的温度高,a的比热容小,a是食用油;水与食用油的质量相等,设为m,
由图线b可知,水在6min内吸收的热量:Q=c水m△t水=4.2×103J/(kg ℃)×m×(60℃-10℃)=2.1×105J/(kg ℃)×m,
则水在3min内吸收的热量 ,
由于用相同的电热器对水和食用油加热,在相等时间内食用油吸收的热量与水吸收的热量相等,因为Q吸=c油m△t油,所以 .
(5)本实验采用了控制变量法及转换法,
A、研究电流的形成原因时,将电流与水流相比较从分析水流的形成入手来分析电流的形成,这是类比法,A不符合题意;
B、研究电流的大小时根据电流产生的效应大小来判断电流的大小,这是利用的转换法,B符合题意;
C、研究多个电阻组成的电路时求出电路的总电阻用总电阻产生的效果来代替所有电阻产生的总效果,这是利用的等效法,C不符合题意;
D、研究多个电阻组成的电路时求出电路的总电阻用总电阻产生的效果来代替所有电阻产生的总效果,这是利用的控制变量法,D符合题意;
故答案为:BD.
故答案为:(1)相同;(2)质量;升高的温度;(3)质量;升高的温度;(4)煤油;2.1×103 J/(kg ℃)(5)BD.
【分析】(1)为了便于比较,用相同的电加热器,便于控制放出相同的热量;
(2)(3)根据控制变量法,纵向分析表中数据,找到相同的量与变化的量,确定吸热与变化量的关系,据此分析回答;
(4)由图可知,升高相同的温度,b加热时间(6分钟)是a(3分钟)的2倍,即b吸收的热量是a的2倍,b吸热能力强,为水,根据比热容的计算公式,求煤油的比热.
(5)本实验采用了控制变量法及转换法,分析每个选项,确定正确答案.
17.【答案】(1)解:如图所示;
(2)断开;F
(3)右;控制电阻两端的电压不变
(4)C
(5)50Ω 1A;导体两端的电压一定时,通过导体的电流跟导体的电阻成反比
(6)电阻;研究电阻的大小与什么因素有关等.
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】解:(1)由丙图像知,电路中的最大电流为05A,保持电压为U=IR=0.5A×5Ω=2.5V.则电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V;滑动变阻器采用“一上一下”的接法,滑动变阻器向右移动时,电路中的电流变小,也就是电阻变大,所以下边应接E接线柱,如图所示:
;
(2)为保护电路,实验前,开关必须断开,滑动变阻器必须移到接入电路阻值最大处,也就是要移到F端;
(3)将5Ω的电阻换成了10Ω的电阻时,电路中的总电阻变大,电路中的电流减小,滑动变阻器两端的电压减小,电压表的示数变大;要探究电流和电阻之间关系,必须保持电阻两端的电压不变,即与电阻并联的电压表示数不变,为保证电阻两端的电压不变,要通过调节滑片,使滑动变阻器两端的电压变大,从而使电阻两端的电压变为原来的值,滑片P应向右,目的是控制定值电阻两端的电压保持2.5V不变.
(4)电路连接无误后,闭合开关,电流表指针不发生偏转,说明电路断路,电压表指针有偏转,说明电压表串联在电路中了,是由于定值电阻断路引起的,故选C.
(5)实验中,当定值电阻是25Ω时,流过电路的电流 ,滑动变阻器接入电路的阻值应为 ,为使实验能顺利进行,需要使用最小阻值为50Ω的滑动变阻器;由此得到的结论:导体两端的电压一定时,通过导体的电流跟导体的电阻成反比;
(6)电流与多个因素有关,要用控制变量法来研究,若要探究电流与电压的关系,应控制电阻不变,与此实验方法相同的实验还有:研究电阻的大小与什么因素有关等.
故答案为:(1)如图所示;
;(2)断开 F;(3)右 控制电阻两端的电压不变;(4)C;(5)50Ω 1A;导体两端的电压一定时,通过导体的电流跟导体的电阻成反比;(6)电阻;研究电阻的大小与什么因素有关等.
【分析】(1)电流表应与被测电路串联,电压表应与被测电路并联,根据题中数据选择合适量程,滑动变阻器向右移动时,电路中的电流变小,表明向右移动,其接入电路的电阻变大,据此作图;
(2)为保护电路,连接电路的过程中,开关必须断开,滑动变阻器要移到阻值最大处;
(3)先判断出改接后电压表的示数变化,然后判断滑片的移动方向;
(4)电流表指针不发生偏转,电路断路,电压表有偏转,电压表与电源接通,电阻断路.
(5)根据串分压的知识,当电阻值为25Ω时,所需的滑动变阻器的阻值最大,根据图象确定电路中电流,由计算出电路中的总电阻,从而计算出滑动变阻器的阻值.
(6)电流与电压和电阻有关,探究电流和电压的关系,需控制电阻不变,改变电阻两端的电压;实验中采用的方法是控制变量法,据答解题.
18.【答案】(1)解:水吸收的热量:
Q吸=cm△t=4.2×10 3J/(kg ℃)×200kg×(50℃-20℃)=2.52×107J;
答:在这4h内水吸收了2.52×10 7J热量;
(2)解:由题知,Q吸=Q放×20%=m′q×20%=2.52×107J,
需要焦炭的质量: .
答:若这些热量由效率为20%的火炉燃烧焦炭来提供,则需要燃烧4.2kg焦炭.
【知识点】太阳能的相关计算
【解析】【分析】(1)知道水的质量和初温、末温以及比热容,根据Q吸=cm(t-t0)求出水吸收的热量;
(2)由火炉的效率求出焦炭完全燃烧释放的热量,根据Q放=mq求出需要焦炭的质量.
19.【答案】(1)解:滑片P在B点时,滑动变阻器全部接入电路,
∵ ,
∴滑动变阻器最大阻值 ;
答:滑动变阻器R1的最大阻值是60Ω.
(2)解:当P在中点C时: ,此时电路电流 ,电源电压U保持不变,
∵ ,
∴U=I×(R1最大+R2)=0.15A×(60Ω+R2)-----①,U=I′×(R1+R2)=0.2A×(30Ω+R2)------②,由①②解得:∴R2=60Ω,U=18V;
答:电源电压是18V,R2的阻值是60Ω.
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】由电路图可知,两电阻串联,电压表测滑动变阻器两端电压,电流表测电路电流;
(1)P在B端时,滑动变阻器全部接入电路,由欧姆定律可以求出R1的最大阻值;
(2)P在中点C时,知道电压表的示数和R1的值可以求此时的电流;
由串联电路特点及欧姆定律可以求出R2和电源电压U.
20.【答案】(1)解:由图示电路图可知,滑片在最左端时,只有热敏电阻接入电路,由图乙所示图象可知,温度为10℃时,热敏电阻阻值为500Ω,电源电压:U=IRt=0.012A×500Ω=6V;
答:电源的电压为6V.
(2)解:由图乙所示图象可知,温度为40℃时,热敏电阻阻值为200Ω,电路最大电流为0.02A,电路最小电阻: ,滑动变阻器的最小阻值:R滑最小=R最小-Rt=300Ω-200Ω=100Ω,电压表量程为3V,热敏电阻两端最小电压:Ut最小=U-U滑=6V-3V=3V,电路最小电流: ,滑动变阻器最大阻值: ,滑动变阻器的取值范围:100Ω~200Ω;
答:若环境温度为40℃时,要保证整个电路元件的安全,滑动变阻器可以调节的范围是100Ω~200Ω.
(3)解:电路最大电流为0.02A,电源电压U=6V,电压表达到最大示数3V,滑动变阻器的最大阻值: ,热敏电阻的最小阻值R1小=R=150Ω,热敏电阻的阻值为150Ω时,由图乙可知其工作的最高环境温度45℃.
答:图甲电路可以安全正常工作的最高环境温度为45℃.
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)由图示图象求出热敏电阻阻值,然后由欧姆定律求出电源电压.
(2)由图示图象求出热敏电阻阻值,然后根据串联电路特点与欧姆定律求出滑动变阻器的阻值,确定其阻值范围.
(3)小量程电流表A允许通过的电流最大时,电路中的电阻最小,随着温度的升高热敏电阻Rt逐渐减小,当滑动变阻器达到最大阻值时,热敏电阻达到最小阻值,此时热敏电阻正常工作的环境温度达到最高值.