湖北省潜江市积玉口中学2018-2019学年九年级上学期物理11月联考试卷
一、单选题
1.(2016九·沈阳月考)有关分子热运动,下列说法正确的是( )
A.液体很难被压缩,说明分子间有斥力
B.手捏海绵,海绵体积变小,说明分子间有空隙
C.扫地时尘土飞扬,说明分子在做无规则运动
D.扩散现象不能在固体中发生
2.(2016九·宁远月考)两个相同的容器分别装有质量相同的甲、乙两种液体.用同一热源分别加热,液体温度与加热时间关系如图所示.下列说法正确的是( )
A.甲液体的比热容大于乙液体的比热容
B.如果升高相同的温度,两液体吸收的热量相同
C.加热相同的时间,甲液体吸收的热量大于乙液体吸收的热量
D.加热相同的时间,甲液体温度升高的比乙液体温度升高的多
3.(2017九上·丰县期末)关于内能及其利用,下列说法正确的是( )
A.温度高的物体内能一定大
B.做功和热传递都可以改变物体的内能
C.比热容跟物体吸收或放出的热量有关
D.热机的做功冲程是将机械能转化为内能
4.(2018·海南)现代生活照明多采用低碳节能的 LED 灯,其核心元件的主要材料是( )
A.导体 B.纳米材料 C.超导体 D.半导体
5.(2018·巴中)关于导体和绝缘体,下列说法正确的是( )
A.绝缘体对电流阻碍作用大,但能够带电
B.绝缘体不能导电的原因是绝缘体内没有电子
C.能够导电的物体叫导体,如金属,酸碱盐水溶液,橡胶等
D.导体易导电是因为内部有正电荷自由移动
6.(2016九上·高台期中)如图所示电路中,开关能够同时控制两盏灯,且两灯发光情况互不影响的电路是( )
A. B.
C. D.
7.(2016九上·泗县期中)在“探究串联电路中的电流”实验中,某同学用电流表分别测出图中a、b、c三处的电流大小.为了进一步探究a、b、c三处的电流大小有什么关系,他下一步的操作应该是( )
A.将电源两极对调,再次测量a、b、c三处的电流
B.改变开关S的位置,再次测量a、b、c三处的电流
C.将图中两只灯泡位置对调,再次测量a、b、c三处的电流
D.换用不同规格的灯泡,再次测量a、b、c三处的电流
8.(2018九上·潜江期中)如图(a)所示电路中,闭合开关后,两个电压表指针偏转均如图(b)所示,则电阻R1和R2两端的电压分别为( )
A.7 V、1.4V B.5.6V、1.4V C.1.4V、7V D.1.4V、5.6V
9.(2017九上·南山期中)如图所示的电路中,当开关S闭合后( )
A.若A表是电流表,B表是电压表,则电阻R1、R2并联
B.若A表是电流表,B表是电压表,则电阻R1、R2串联
C.若A表是电压表,B表是电流表,则电阻R1、R2并联
D.若A表是电压表,B表是电流表,则电阻R1、R2串联
二、多选题
10.(2018九上·潜江期中)为了比较电阻R1和R2的大小,四位同学分别设计了如图所示的电路,其中能够比较出电阻R1和R2大小关系的电路是( )
A. B.
C. D.
11.(2018九上·潜江期中)下列说法中正确的是( )
A.正常工作的电视机插座发生短路时,电视机会因为通过的电流过大而烧毁
B.金属导电时,是金属中的自由电子定向移动形成了电流
C.电压是形成电流的原因,因此电路两端电压越大,电路的总电流也越大
D.较长金属导线的电阻值不一定比较短金属导线的电阻值大
三、填空题
12.(2018九上·潜江期中)过去常用水作冷却剂给汽车的发动机降温,这是利用了水的比热容较 的性质,某汽车水箱中装了8kg的水,发动机运行一段时间后,水温升高了20℃,在这个过程中,水吸收的热量是 J,[水的比热容为4.2×103J/(kg ℃)].
13.(2017九上·惠山期中)如图甲所示电路,当开关S闭合后,电流表的指针偏转如图乙所示,其中a电流表测量的是通过 (选填“电源”、“L1”或“L2”)的电流,b电流表的读数应为 A.
14.(2018九上·潜江期中)如图所示,当开关S闭合后,灯L1、L2并联发光,若甲、乙两个表调换位置,闭合开关S后,仍能继续发光的灯是 ,另一只灯不能发光的原因是 。
15.(2018九上·潜江期中)在图甲所示的电路中,当开关S从2转到1时,根据电流表和电压表对应的示数,在U﹣I坐标中描绘了相对应的坐标点,如图乙所示,电源电压是 ,电阻R2的阻值是 .
16.(2018九上·潜江期中)如图所示,铅笔芯与滑动变阻器串联在电压恒为6V的电路中,闭合开关,滑动变阻器的滑片从A端向B端移动,电流表和电压表示数变化情况如图所示,由图象可知,当滑动变阻器两端电压为1V时,铅笔芯的电阻是 Ω,在滑动变阻器接入电路的阻值逐渐减小的过程中,铅笔芯的电阻 (选填“变大”、“变小”或“不变”).
四、作图题
17.(2018九上·潜江期中)闭合开关S,向左端移动滑动变阻器的滑片时,小灯泡变亮。(导线不要交叉)
18.(2018九上·潜江期中)图甲为一种测定油箱内油量的装置,把电流表刻度盘改为相应的油量体积数,就可以直接读出油箱中的油量.当油箱中的油量减少时,浮子就会带动滑杆使电流表的示数变小.现将电流表换成电压表,请用乙图设计一个电路,使油箱中的油量消耗到最少时,电压表的示数减小到零.
五、实验探究题
19.(2018九上·潜江期中)皮皮和壮壮要探究并联电路电流规律。
(1)图甲是皮皮同学设计的实验电路图。他在测量C点干路电流时连接的实物图如图乙所示,其中有一根导线连接错误,请用×在错误导线上标出,并用笔画线代替导线在图中画出正确的连线。
(2)皮皮同学在测量中发现电流表的指针偏转如图丙所示,原因是 。
(3)为能进行多次实验,壮壮同学在干路中串联了一个 ,从而得到了三组实验数据,如下表所示。壮壮同学发现皮皮记录的数据中的0.80A是错误的,原因是皮皮在读数时 。
(4)皮皮和壮壮的实验设计有一不足之处,你认为改进方法是: 。
20.(2018九上·潜江期中)某实验小组探究金属丝电阻大小与长度的关系,他们取一段粗细均匀的金属丝拉直连接在A、B接线柱上,在金属丝上安装一个可滑动的金属夹P。实验室还提供了下列器材:电压表、电流表、电池组(电压3V)、滑动变阻器(20Ω 2A)、刻度尺、开关和导线若干。
(1)为了测量AP段的电阻R,他们连接了如图甲所示的电路,请用笔画线代替导线,把图中还没有连接的一根导线接上,使电路完整。
(2)闭合开关前,将滑动变阻器的滑片移至变阻器的最 (选填“左”或“右”)端。
(3)某次实验中测得电压表的读数为2.1V,电流表指针偏转如图乙所示,则电流表的读数为I= A,此时金属丝的电阻R= Ω。
(4)实验中移动金属夹P,分别测得AP段的长度ι和对应的电阻值R,数据如下表:
分析表中数据,可知 。
(5)小虎同学认为,由于电源电压没有超过电压表所选量程的最大值,因此在闭合开关前,可以将变阻器的滑片置于任意位置。你认为他的想法是 (选填“正确”或“错误”)的,理由是: 。
21.(2018九上·潜江期中)现有下列器材:学生电源(6V),电流表(0﹣0.6A,0﹣3A)、电压表(0﹣3V,0﹣15V)、定值电阻(5Ω、10Ω、20Ω各一个)、开关、滑动变阻器和导线若干,利用这些器材探究“电压不变时,电流与电阻的关系”
(1)请根据如图甲所示的电路图用笔画线代替导线将图乙所示的实物连接成完整电路.(要求连线不得交叉)
(2)连接电路时,开关应该 .
(3)闭合开关前,滑动变阻器滑片P应该位于 端(选填“A”或“B”).
(4)实验中依次接入三个定值电阻,调节滑动变阻器的滑片,保持电压表示数不变,记下电流表的示数,利用描点法得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图象.由图象可以得出结论 。
(5)上述实验中,小强用5Ω的电阻做完实验后,保持滑动变阻器滑片的位置不变,接着把R换为10Ω的电阻接入电路,闭合开关,向 (选填“A”或“B”)端移动滑片,使电压表示数为 V 时,读出电流表的示数.
六、计算题
22.(2018九上·东营月考)小明家新买来一台容积为80L 的天然气热水器。小明学习了热效率的知识后,尝试估测该热水器的热效率,他把“进水量”设置为40L,“出水温度”设置为40℃后,开始加热。当水温达到40℃时,自动停止加热。已知当时自来水的温度是20℃,加热前天然气表的示数为129.96m3,停止加热后变为130.06 m3。天然气的热值q天然气=4.2×107J/ m3,水的比热容c水=4.2×103J/(kg℃), 1L=10-3 m3 。求:
(1)水箱中水的质量;
(2)水箱中水吸收的热量;
(3)该热水器的热效率。
23.(2018九上·潜江期中)如图(a)所示电路,V1、V2是两只相同的电压表.当闭合开关后.灯泡L1和L2都发光,这时两只电压表的指针偏转角度相同,均为图(b)所示,指针刚好对准刻度线位置.则:
(1)求L1和L2两端的电压;
(2)若将L1和L2改接为图(c)所示的电路,电源电压不变,闭合开关后灯泡L1和L2都发光,此时电流表A2的示数为1.5A,电流表A1的示数为1.2A,求此时通过L2的电流和L2两端的电压.
七、综合题
24.(2018九上·潜江期中)半导体材料的导电能力介于导体和绝缘体之间,其电阻受温度影响较大.如图甲是某种半导体材料的电阻随温度变化的关系图像.根据这种半导体材料电阻的特性,小明和他的同学设计了一个电路(如图乙),可以测定某一空间的温度,使用的器材如下:半导体电阻、电源、电流表(0―0.6A)、开关、定值电阻R0(10Ω)、导线若干.
(1)定值电阻R0的作用是什么?
(2)当环境温度为20℃时,电流表的读数为0.2A,求电源的电压.
(3)电流表的读数为0.4A时,求当时环境温度
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】分子动理论基本观点
【解析】【分析】A、液体很难被压缩,说明分子间有斥力,故A正确;B、用手捏海绵,海绵的体积缩小了,说明力可以改变物体的形状,不能说明分子间有空隙,故B错误;C、尘土飞扬是固体小颗粒的运动,属于机械运动,不是分子的运动,故C错误;D、扩散现象能在固体中发生,比如长时间紧挨在一起的金板和铅板,金中有铅,铅中有金,故D错误.
故选A.
2.【答案】D
【知识点】比热容
【解析】【解答】A、已知两种液体质量相等,相同热源加热说明相同时间提供的热量相等.由图象可以看出:在吸收热量相同时,甲液体升高的温度更大,由公式c= 知,甲液体比热较小.此选项错误;
B、由图象可以看出:升高相同温度时,甲需要的时间较短,也就是甲需要的热量少.此选项错误;
C、加热时间相同,两种液体吸收的热量相同.此选项错误;
D、由图象知:加热相同的时间,甲液体温度升高的程度大于乙液体.此选项正确.
故选D.
【分析】(1)已知不同液体质量、升高温度大小关系,用公式c= 来比较比热的大小;(2)已知热源一定,也就是相同时间给两种液体提供的热量相同,所以从加热时间长短比较吸收的热量多少;(3)加热时间相同,也就是两种液体吸收的热量相同,温度变化从两种液体纵轴温度是否重合比较.
3.【答案】B
【知识点】内能的利用及其意义
【解析】【解答】解:A、在状态、质量不确定的情况下,温度高的物体内能不一定大,故A错误;
B、做功和热传递都可以改变物体的内能,故B正确;
C、每种物质都有自己的比热容,比热容与物体的质量、物体的温度变化和物体吸收热量的多少均无关;故C错误;
D、热机的做功冲程是将内能转化为机械能;压缩冲程是将机械能转化为内能;故D错误.
故选B.
【分析】(1)内能是分子势能和分子动能的总和.其影响因素包括:
①材料(分子种类);②温度(分子动能);③状态、体积(分子势能);④质量(分子数量).
(2)做功和热传递在改变物体的内能上是等效的.
(3)比热容是物质的一种特性,和物体吸收热量的多少、温度的高低、质量的大小都没有关系,只与物质的种类、状态有关.
(4)热机的做功冲程是将内能转化为机械能;压缩冲程是将机械能转化为内能;
4.【答案】D
【知识点】半导体特点及作用
【解析】【解答】现代生活照明多采用低碳节能的 LED 灯,因为 LED灯可以直接将电能转化为光能,所以发光效率高,非常节能,其核心元件的主要材料是半导体。
LED 灯也是半导体材料的典型应用。
故答案为:D。
【分析】半导体的导电性介于导体和绝缘体之间,半导体具有单向导电性.
5.【答案】A
【知识点】导体与绝缘体
【解析】【解答】A、绝缘体对电流的阻碍作用大,不容易导电,但能带电,A符合题意;
B、绝缘体不能导电的原因是因为绝缘体内部几乎没有自由电荷,但电子很多,B不符合题意。
C、根据定义可知,容易导电的物体叫导体,不容易导电的物体叫绝缘体,通常情况下橡胶是绝缘体,C符合题意;
D、导体易导电是因为内部有自由移动的电荷,可能是正电荷也可能是负电荷,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】导体:容易导电的物体叫导体.如:金属,人体,大地,酸、碱、盐的水溶液等;绝缘体:不容易导电的物体叫绝缘体.如:橡胶,玻璃,陶瓷,塑料,油,纯水等.
6.【答案】D
【知识点】串联电路和并联电路的辨别
【解析】【解答】解:(1)开关能够同时控制两盏灯,电路既可以串联又可以并联,但并联时开关必须在干路上;(2)两灯发光情况互不影响,两灯应该是并联的.综上可知,符合要求的电路应该是并联电路,并且开关在干路上.故选D.
【分析】(1)串联电路:电流只有一条路径,各用电器相互影响,只需要一个开关就可以控制所有的电器;(2)并联电路:电流有多条电路,各用电器互不影响,干路开关控制整个电路,支路开关控制各自的支路.
7.【答案】D
【知识点】探究串并联电路中的电流特点实验
【解析】【解答】解:ABC、将电源的正负极对调、改变开关的位置、两只灯泡的位置对调,都不能改变电路的电阻,也不能改变电源电压,不符合题意.
D、更换不同的灯泡,电阻变化,电路中的电流发生变化.使实验结论具有普遍性.
故选D.
【分析】探究串联电路中的电流时,为了使实验结论具有普遍性,要进行多次测量.可以通过改变电源电压,或者更换不同的灯泡,或更换不同的用电器来改变电路电阻进行多次实验.
8.【答案】B
【知识点】串联电路的电压规律
【解析】【解答】如图(a)所示电路中,V1测量电源电压,V2测量R2的电压,两个电压表指针偏转均如图(b)所示,说明两个表使用的是不同的两个量程,V1为大量程,读数为:7V,V2为小量程,读数为:1.4V,所以R1两端的电压为: 。B符合题意。
故答案为:B。
【分析】结合电路图,理清元件的连接方式及电压表的测量对象,结合电压表的示数,利用串联电路中电压间的关系分析得解.
9.【答案】A
【知识点】电流表的连接;电压表的连接
【解析】【解答】上图所示的电路中,当开关S闭合后,若A表是电流表,B表是电压表,电阻R1、R2能分别与电池形成通路,则电阻R1、R2并联;若A表是电压表,B表是电流表,R1短路,A符合题意.
故答案为:A
【分析】根据电流表和电压表的使用要求和开关的闭合情况,判断电路的连接种类.
10.【答案】A,B,C
【知识点】电阻的串联;电阻的并联
【解析】【解答】两个电阻串联,电压表V1测量电阻串联的总电压,电压表V2测量电阻R2两端的电压,根据串联电路电压的规律,电阻R2两端的电压等于电压表V1和V2的示数之差,这样就可以得到两个电阻两端的电压,根据电压的大小就可以比较电阻的大小.两个电阻串联,两个电压表分别测量两个电阻两端的电压,根据电压的大小就可以比较出电阻的大小.两个电阻并联,两个电流表分别测量通过两个电阻的电流,根据电流的大小就可以比较出电阻的大小.两电阻串联,电压表测量R2两端的电压,电流表测量通过电路的电流,只能测出电阻R2的阻值,不能测出R1的阻值,因此无法比较两电阻阻值的大小.
故答案为:ABC.
【分析】串联电路的电阻起分压作用,分压大小与电阻阻值的大小成正比,电阻大的分压大,电阻小的分压小;并联电路的电阻起分流作用,分流大小与电阻阻值的大小成反比,电阻大的分流小,电阻小的分流大.
11.【答案】B,D
【知识点】电流的形成;影响电阻大小的因素;欧姆定律及其应用;家庭电路电流过大的原因
【解析】【解答】A.正常工作的电视机插座发生短路时,会造成电路电流过大,容易引起火灾,烧毁电源。电视机通过的电流不会过大,A不符合题意。
B.电荷的定向移动形成电流。金属导电时,是金属中的自由电子定向移动形成了电流,B符合题意。
C.电压是形成电流的原因,根据欧姆定律 ,通过导体的电流与导体两端的电压和导体的电阻有关,因此电路两端电压越大,电路的总电流不一定也越大。C不符合题意。
D.导体的电阻是导体本身的一种性质,电阻的大小不仅与导体的长度有关,还与导体的材料、横截面积有关,D符合题意。
故答案为:BD。
【分析】引起电路中电流过大的原因有两个:一是电路发生短路;二是用电器总功率过大.
金属导电时,是金属中的自由电子定向移动形成了电流.
电阻的大小不仅与导体的长度有关,还与导体的材料、横截面积有关.
12.【答案】大;6.72×105
【知识点】比热容;热量的计算
【解析】【解答】由于水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,当升高相同的温度时,水吸收的热量多,因此人们常用水作冷却剂给汽车的发动机降温;水吸收的热量 =4.2×103J/(kg ℃)×8kg×20℃=6.72×105J。
故答案为:大; 6.72×105 .
【分析】关于水的比热容较大的应用:水可做散热剂、冷却剂,用来解释沿海地区与内陆地区之间的气候差别,城市热岛效应的原因等等.
利用 求得水吸收的热量.
13.【答案】L1;1.2
【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】由电路图可知,两灯泡并联,电流表a测L1支路的电流,电流表b测干路电流,∵并联电路中干路电流等于各支路电流之和,且b电流表指针的偏转角小于a电流表指针的偏转角,∴b电流表的量程为0~3A,分度值为0.1A,示数为1.2A.
故答案为:L1;1.2.
【分析】由电路图可知,两灯泡并联,电流表a测L1支路的电流,电流表b测干路电流,根据并联电路的电流特点和电流表指针的位置确定b电流表的量程,再根据分度值读出示数.
14.【答案】L1;开关短路
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】当开关S闭合后,灯L1、L2并联发光,由电路图可知,电流必须从开关S分别流入支路L1、支路L2和电表乙,回到负极。电表乙与灯L2串联,所以乙为电流表,电表甲与L2并联为电压表;若甲、乙两个表调换位置,闭合开关S后,灯泡L2被短路,故仍能继续发光的灯是L1,另一只灯不能发光的原因是开关短路;
故答案为: L1 ; 开关短路 .
【分析】根据仪表的连接方式以及在电路中的作用解答本题.
15.【答案】6V;20Ω
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】由电路图知道,当S接1时,电路为R1的简单电路,电压表测电源的电压,电流表测电路中的电流;由图乙知道,电源的电压是U=6V,电路中的电流I=0.6A;当S接2时,两电阻串联,电压表测R1 两端的电压,电流表测串联电路的电流;由图乙知道,电阻R2 的两端电压是:U′=6V-2V=4V,电路中的电流I′=0.2A,所以,R2 的阻值是:R2 =U′/I′=4V/0.2A=20Ω。
故答案为:6V;20Ω.
【分析】理清开关接1、2时电路变化的判断,由图乙得出对应的电压与电流值,利用电阻的串联和欧姆定律进行计算即可.
16.【答案】10;变小
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【解答】(1)根据串联电路的电压关系,当滑动变阻器两端电压UR=1V时,铅笔芯两端的电压 ,由图2可知,此时电路中电流 ,由欧姆定律 可得,铅笔芯的电阻 。(2)由图2可知,当电压表示数为3V时,电流表示数为0.25A,因串联电路的电压等于各部分电压之和,所以铅笔芯两端的电压 ,则此时铅笔芯的电阻 ,根据串联分压原理,当滑动变阻器阻值变大时,电压表示数变大。故根据图2,当电压表示数由1V变为3V,滑动变阻器接入电路的阻值逐渐增大,在此过程中,铅笔芯的电阻变大。反之,在滑动变阻器接入电路的阻值逐渐减小的过程中,铅笔芯的电阻逐渐变小。
故答案为:10;变小.
【分析】从图象上得出有用信息,根据P=UI即可求出滑动变阻器此时消耗的功率;根据串联电路电压规律可知铅笔两端的电压,根据欧姆定律的应用即可求出铅笔芯的电阻;同理,根据图象读出电压表示数为3V时电流表的示数,根据串联电路电压规律以及欧姆定律的应用求出此时铅笔芯的阻值,从而得出铅笔芯电阻的变化.
17.【答案】
【知识点】实物的电路连接;串、并联电路的设计
【解析】【解答】由图可知,电源为两节干电池串联,所以电源电压为3V,电压表应选择量程0~3V,且与小灯泡并联连接;闭合开关S,向左端移动滑动变阻器的滑片时,小灯泡变亮。说明滑动变阻器连入电路的阻值变小,则滑动变阻器左下接线柱连入电路中,与小灯泡串联。如图:
【分析】小灯泡变亮,说明滑动变阻器连入电路的阻值变小,由此连接实物图,注意电压表路程的确定.
18.【答案】
【知识点】实物的电路连接;串、并联电路的设计
【解析】【解答】由题,使油箱中的油量消耗到最少时,电压表的示数减小到零,则电压表需并联在滑动变阻器两端,且当电压表示数为零时,变阻器接入电路的阻值为零,因此应将滑动变阻器上半部分电阻串联在电路中,即滑动变阻器上半部分与R0串联,电压表并联在R两端,如图:
【分析】结合题意,分析浮子高度变化时R接入电路中电阻的变化情况,据此连接实物图即可.
19.【答案】(1)
(2)电流表正负接线柱接反了
(3)滑动变阻器;按0A—3A量程读数
(4)换用两个不同规格小灯泡再次进行实验
【知识点】探究串并联电路中的电流特点实验
【解析】【解答】(1)由图乙可知,电流表与灯L1串联了,电流表测通过灯泡L1的电流。要测量C点干路电流,电流表应串联在干路上,将连接灯泡L2左接线柱和电流表负接线柱的导线改接到灯泡L2左接线柱和电流表“0.6”接线柱,连图如下:
;(2)在测量中发现电流表的指针反向偏转,则说明电流表正负接线柱接反了。(3)变阻器串联在电路中可以改变电路中的电流和电压,因此为能进行多次实验,在干路中串联一个滑动变阻器即可。壮壮同学发现皮皮记录的数据中的0.80A是错误的,原因是电流表选用的量程是0~0.6A,读数时却按0~3A量程。(4)由实验数据可知,通过灯泡L1、L2的电流总是相等的,说明他们的实验设计选用的灯泡规格相同,不具有普遍性。因此为得到普遍性结论,应换用两个不同规格小灯泡再次进行实验。
【分析】(1)结合实验目的及电流表的使用方法判断电路有误之处.
(2)结合电流表指针的位置确定原因.
(3)通过串联滑动变阻器改变灯的电压,从而改变通过灯的电流;根据电流表大小量程之比回答;
(4)为得到具有普遍性的结论,换用两个不同规格小灯泡再次进行实验.
20.【答案】(1)
(2)右
(3)0.42;5.0
(4)R与ι成正比关系
(5)错误;电流表的测量值可能超过所选量程的最大值
【知识点】影响电阻大小的因素;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)为了测量AP段的电阻R,根据 ,应用电压表测出AP段两端的电压,用电流表测出通过AP段的电流,因此应将电流表串联在电路中,将电流表“-”负接线柱与P点相连接,如图: (2)闭合开关前,将滑动变阻器的滑片移至最大阻值处,即变阻器的最右端。(3)由图乙可知,电流表选用0~0.6A量程,分度值为0.02A,示数为I=0.42A。此时金属丝的电阻 。(4)分析表中数据,可知当电阻丝材料和横截面积一定时,长度越长电阻越大,且R与l成正比关系。(5)小虎同学认为,由于电源电压没有超过电压表所选量程的最大值,因此在闭合开关前,可以将变阻器的滑片置于任意位置。他的想法是错误的。由欧姆定律 可知,电流表的测量值可能超过所选量程的最大值,因此,闭合开关前,为保护电路,一定将滑动变阻器滑片移至阻值最大处。
【分析】(1)结合实验目的及实验原理连接电路图即可.
(2)为保护电路,闭合开关前,将滑动变阻器的滑片移至最大阻值处.
(3)结合电流表的量程及分度值读出电流值,由欧姆定律 求得金属丝的电阻.
(4)分析表中数据,得出结论.
(5)电路中电阻过小时,会导致电流太大,根据电流表的正确使用方法分析解答.
21.【答案】(1)
(2)断开
(3)A
(4)电压一定时,导体中的电流与电阻成反比
(5)A;2
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】(1)由电路图可知,电压表测定值电阻R两端的电压,滑动变阻器采取“一上一下”的方式串联接入电路中,实物图连接如下: ;(2)连接电路时,开关应该断开。(3)闭合开关前,滑动变阻器滑片P应置于阻值最大处,即滑片P位于A端。(4)利用描点法得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图象,由图象可以得出,电阻两端电压U=IR=0.4A×5Ω=0.2A×10Ω=0.1A×20Ω=2V为一定值,故可以得出结论:电压一定时,导体中的电流与电阻成反比。(5)将定值电阻由5Ω改接为10Ω的电阻,电阻增大,根据串联分压原理,电压表示数变大。由题,为了探究电流与电阻的关系,根据控制变量法可知应控制定值电阻两端电压不变。所以应增大滑动变阻器分得的电压,由串联电路的电压关系和分压原理可知,应增大滑动变阻器连入电路的阻值,故滑片应向A端移动,使电压表示数为2V时,读出电流表示数。
【分析】(1)结合实验目的连接电路图即可.
(2)为保护电路,拆接电路时,开关应该断开;闭合开关前,滑动变阻器滑片P应置于阻值最大处.
(4)利用描点法得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图象,由图象可以得出结论.
(5)为了探究电流与电阻的关系,根据控制变量法可知应控制定值电阻两端电压不变,结合串联分压的原理分析解答.
22.【答案】(1)解:把“进水量”设置为40L,则水箱中水的体积: , 由 得水箱中水的质量:
(2)解:由题意可得,水吸收的热量:
(3)解:使用天然气的体积: , 天然气完全燃烧释放的热量: ; 该热水器的热效率: 。
【知识点】热量的计算;热机的效率
【解析】【分析】(1)利用 求水的质量;
(2)利用Q吸=cm△t求水吸收的热量;
(3)利用Q放=qV求天然气燃烧释放的热量;再利用 求 该热水器的热效率 .
23.【答案】(1)由图a所示电路图可知,两灯泡串联,电压表V1测电源电压,电压表V2测L1两端电压;串联电路总电压大于部分电路电压,由图b所示电压表可知,两电压表指针位置相同,则电压表V1的量程为0~15V,示数为6V,电压表V2的量程为0~3V,示数为1.2V;则灯L1两端两端电压为1.2V,灯L2两端电压U1=U﹣U2=6V﹣1.2V=4.8V;
答:L1两端电压为4.8V,L2两端的电压为1.2V
(2)由图c所示电路可知,两灯泡并联,电流表A1测L1支路电流,电流表A2测干路电流,通过L2的电流:I2=I﹣I1=1.5A﹣1.2A=0.3A,灯L2并联在电源两端,电源电压为6V,则L2两端电压为你6V.
答:通过L2的电流为0.3A,L2两端的电压为6V
【知识点】串联电路的电流规律;并联电路的电流规律;串联电路的电压规律;并联电路的电压规律
【解析】【分析】(1)理清电路结构及电表的测量对象,根据电压表所测电路电压与指针偏转情况确定两电压表量程,读出其示数,然后求出两灯泡两端电压;
(2)同理,由并联电路特点求出通过灯泡的电流、求出灯泡两端电压.
24.【答案】(1)定值电阻R0的作用是保护电路;
(2)由电路图R和R0串联,当t=20℃时,半导体电阻R=50Ω,根据欧姆定律和串联电路电压的关系得:U=IR+IR0=0.2A×50Ω+0.2A×10Ω=12V;
(3)当电流为0.4A时,定值电阻R0的电压为: =0.4A×10Ω=4V,根据欧姆定律和串联电路电压关系得:R=U U0/I=12V 4V/0.4A=20Ω,根据甲图象可知,环境温度是40℃
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】】(1)当半导体电阻越来越小的时候,电路中的电流就会越来越大,可能会烧坏电流表;
(2)根据图象获取某温度下的电阻值,根据电阻的串联和欧姆定律求出电源的电压;
(3)根据欧姆定律求出电流表读数为0.4A时电路中的总电阻,利用电阻的串联求出半导体的电阻,然后由图象读出环境的温度.
湖北省潜江市积玉口中学2018-2019学年九年级上学期物理11月联考试卷
一、单选题
1.(2016九·沈阳月考)有关分子热运动,下列说法正确的是( )
A.液体很难被压缩,说明分子间有斥力
B.手捏海绵,海绵体积变小,说明分子间有空隙
C.扫地时尘土飞扬,说明分子在做无规则运动
D.扩散现象不能在固体中发生
【答案】A
【知识点】分子动理论基本观点
【解析】【分析】A、液体很难被压缩,说明分子间有斥力,故A正确;B、用手捏海绵,海绵的体积缩小了,说明力可以改变物体的形状,不能说明分子间有空隙,故B错误;C、尘土飞扬是固体小颗粒的运动,属于机械运动,不是分子的运动,故C错误;D、扩散现象能在固体中发生,比如长时间紧挨在一起的金板和铅板,金中有铅,铅中有金,故D错误.
故选A.
2.(2016九·宁远月考)两个相同的容器分别装有质量相同的甲、乙两种液体.用同一热源分别加热,液体温度与加热时间关系如图所示.下列说法正确的是( )
A.甲液体的比热容大于乙液体的比热容
B.如果升高相同的温度,两液体吸收的热量相同
C.加热相同的时间,甲液体吸收的热量大于乙液体吸收的热量
D.加热相同的时间,甲液体温度升高的比乙液体温度升高的多
【答案】D
【知识点】比热容
【解析】【解答】A、已知两种液体质量相等,相同热源加热说明相同时间提供的热量相等.由图象可以看出:在吸收热量相同时,甲液体升高的温度更大,由公式c= 知,甲液体比热较小.此选项错误;
B、由图象可以看出:升高相同温度时,甲需要的时间较短,也就是甲需要的热量少.此选项错误;
C、加热时间相同,两种液体吸收的热量相同.此选项错误;
D、由图象知:加热相同的时间,甲液体温度升高的程度大于乙液体.此选项正确.
故选D.
【分析】(1)已知不同液体质量、升高温度大小关系,用公式c= 来比较比热的大小;(2)已知热源一定,也就是相同时间给两种液体提供的热量相同,所以从加热时间长短比较吸收的热量多少;(3)加热时间相同,也就是两种液体吸收的热量相同,温度变化从两种液体纵轴温度是否重合比较.
3.(2017九上·丰县期末)关于内能及其利用,下列说法正确的是( )
A.温度高的物体内能一定大
B.做功和热传递都可以改变物体的内能
C.比热容跟物体吸收或放出的热量有关
D.热机的做功冲程是将机械能转化为内能
【答案】B
【知识点】内能的利用及其意义
【解析】【解答】解:A、在状态、质量不确定的情况下,温度高的物体内能不一定大,故A错误;
B、做功和热传递都可以改变物体的内能,故B正确;
C、每种物质都有自己的比热容,比热容与物体的质量、物体的温度变化和物体吸收热量的多少均无关;故C错误;
D、热机的做功冲程是将内能转化为机械能;压缩冲程是将机械能转化为内能;故D错误.
故选B.
【分析】(1)内能是分子势能和分子动能的总和.其影响因素包括:
①材料(分子种类);②温度(分子动能);③状态、体积(分子势能);④质量(分子数量).
(2)做功和热传递在改变物体的内能上是等效的.
(3)比热容是物质的一种特性,和物体吸收热量的多少、温度的高低、质量的大小都没有关系,只与物质的种类、状态有关.
(4)热机的做功冲程是将内能转化为机械能;压缩冲程是将机械能转化为内能;
4.(2018·海南)现代生活照明多采用低碳节能的 LED 灯,其核心元件的主要材料是( )
A.导体 B.纳米材料 C.超导体 D.半导体
【答案】D
【知识点】半导体特点及作用
【解析】【解答】现代生活照明多采用低碳节能的 LED 灯,因为 LED灯可以直接将电能转化为光能,所以发光效率高,非常节能,其核心元件的主要材料是半导体。
LED 灯也是半导体材料的典型应用。
故答案为:D。
【分析】半导体的导电性介于导体和绝缘体之间,半导体具有单向导电性.
5.(2018·巴中)关于导体和绝缘体,下列说法正确的是( )
A.绝缘体对电流阻碍作用大,但能够带电
B.绝缘体不能导电的原因是绝缘体内没有电子
C.能够导电的物体叫导体,如金属,酸碱盐水溶液,橡胶等
D.导体易导电是因为内部有正电荷自由移动
【答案】A
【知识点】导体与绝缘体
【解析】【解答】A、绝缘体对电流的阻碍作用大,不容易导电,但能带电,A符合题意;
B、绝缘体不能导电的原因是因为绝缘体内部几乎没有自由电荷,但电子很多,B不符合题意。
C、根据定义可知,容易导电的物体叫导体,不容易导电的物体叫绝缘体,通常情况下橡胶是绝缘体,C符合题意;
D、导体易导电是因为内部有自由移动的电荷,可能是正电荷也可能是负电荷,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】导体:容易导电的物体叫导体.如:金属,人体,大地,酸、碱、盐的水溶液等;绝缘体:不容易导电的物体叫绝缘体.如:橡胶,玻璃,陶瓷,塑料,油,纯水等.
6.(2016九上·高台期中)如图所示电路中,开关能够同时控制两盏灯,且两灯发光情况互不影响的电路是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】串联电路和并联电路的辨别
【解析】【解答】解:(1)开关能够同时控制两盏灯,电路既可以串联又可以并联,但并联时开关必须在干路上;(2)两灯发光情况互不影响,两灯应该是并联的.综上可知,符合要求的电路应该是并联电路,并且开关在干路上.故选D.
【分析】(1)串联电路:电流只有一条路径,各用电器相互影响,只需要一个开关就可以控制所有的电器;(2)并联电路:电流有多条电路,各用电器互不影响,干路开关控制整个电路,支路开关控制各自的支路.
7.(2016九上·泗县期中)在“探究串联电路中的电流”实验中,某同学用电流表分别测出图中a、b、c三处的电流大小.为了进一步探究a、b、c三处的电流大小有什么关系,他下一步的操作应该是( )
A.将电源两极对调,再次测量a、b、c三处的电流
B.改变开关S的位置,再次测量a、b、c三处的电流
C.将图中两只灯泡位置对调,再次测量a、b、c三处的电流
D.换用不同规格的灯泡,再次测量a、b、c三处的电流
【答案】D
【知识点】探究串并联电路中的电流特点实验
【解析】【解答】解:ABC、将电源的正负极对调、改变开关的位置、两只灯泡的位置对调,都不能改变电路的电阻,也不能改变电源电压,不符合题意.
D、更换不同的灯泡,电阻变化,电路中的电流发生变化.使实验结论具有普遍性.
故选D.
【分析】探究串联电路中的电流时,为了使实验结论具有普遍性,要进行多次测量.可以通过改变电源电压,或者更换不同的灯泡,或更换不同的用电器来改变电路电阻进行多次实验.
8.(2018九上·潜江期中)如图(a)所示电路中,闭合开关后,两个电压表指针偏转均如图(b)所示,则电阻R1和R2两端的电压分别为( )
A.7 V、1.4V B.5.6V、1.4V C.1.4V、7V D.1.4V、5.6V
【答案】B
【知识点】串联电路的电压规律
【解析】【解答】如图(a)所示电路中,V1测量电源电压,V2测量R2的电压,两个电压表指针偏转均如图(b)所示,说明两个表使用的是不同的两个量程,V1为大量程,读数为:7V,V2为小量程,读数为:1.4V,所以R1两端的电压为: 。B符合题意。
故答案为:B。
【分析】结合电路图,理清元件的连接方式及电压表的测量对象,结合电压表的示数,利用串联电路中电压间的关系分析得解.
9.(2017九上·南山期中)如图所示的电路中,当开关S闭合后( )
A.若A表是电流表,B表是电压表,则电阻R1、R2并联
B.若A表是电流表,B表是电压表,则电阻R1、R2串联
C.若A表是电压表,B表是电流表,则电阻R1、R2并联
D.若A表是电压表,B表是电流表,则电阻R1、R2串联
【答案】A
【知识点】电流表的连接;电压表的连接
【解析】【解答】上图所示的电路中,当开关S闭合后,若A表是电流表,B表是电压表,电阻R1、R2能分别与电池形成通路,则电阻R1、R2并联;若A表是电压表,B表是电流表,R1短路,A符合题意.
故答案为:A
【分析】根据电流表和电压表的使用要求和开关的闭合情况,判断电路的连接种类.
二、多选题
10.(2018九上·潜江期中)为了比较电阻R1和R2的大小,四位同学分别设计了如图所示的电路,其中能够比较出电阻R1和R2大小关系的电路是( )
A. B.
C. D.
【答案】A,B,C
【知识点】电阻的串联;电阻的并联
【解析】【解答】两个电阻串联,电压表V1测量电阻串联的总电压,电压表V2测量电阻R2两端的电压,根据串联电路电压的规律,电阻R2两端的电压等于电压表V1和V2的示数之差,这样就可以得到两个电阻两端的电压,根据电压的大小就可以比较电阻的大小.两个电阻串联,两个电压表分别测量两个电阻两端的电压,根据电压的大小就可以比较出电阻的大小.两个电阻并联,两个电流表分别测量通过两个电阻的电流,根据电流的大小就可以比较出电阻的大小.两电阻串联,电压表测量R2两端的电压,电流表测量通过电路的电流,只能测出电阻R2的阻值,不能测出R1的阻值,因此无法比较两电阻阻值的大小.
故答案为:ABC.
【分析】串联电路的电阻起分压作用,分压大小与电阻阻值的大小成正比,电阻大的分压大,电阻小的分压小;并联电路的电阻起分流作用,分流大小与电阻阻值的大小成反比,电阻大的分流小,电阻小的分流大.
11.(2018九上·潜江期中)下列说法中正确的是( )
A.正常工作的电视机插座发生短路时,电视机会因为通过的电流过大而烧毁
B.金属导电时,是金属中的自由电子定向移动形成了电流
C.电压是形成电流的原因,因此电路两端电压越大,电路的总电流也越大
D.较长金属导线的电阻值不一定比较短金属导线的电阻值大
【答案】B,D
【知识点】电流的形成;影响电阻大小的因素;欧姆定律及其应用;家庭电路电流过大的原因
【解析】【解答】A.正常工作的电视机插座发生短路时,会造成电路电流过大,容易引起火灾,烧毁电源。电视机通过的电流不会过大,A不符合题意。
B.电荷的定向移动形成电流。金属导电时,是金属中的自由电子定向移动形成了电流,B符合题意。
C.电压是形成电流的原因,根据欧姆定律 ,通过导体的电流与导体两端的电压和导体的电阻有关,因此电路两端电压越大,电路的总电流不一定也越大。C不符合题意。
D.导体的电阻是导体本身的一种性质,电阻的大小不仅与导体的长度有关,还与导体的材料、横截面积有关,D符合题意。
故答案为:BD。
【分析】引起电路中电流过大的原因有两个:一是电路发生短路;二是用电器总功率过大.
金属导电时,是金属中的自由电子定向移动形成了电流.
电阻的大小不仅与导体的长度有关,还与导体的材料、横截面积有关.
三、填空题
12.(2018九上·潜江期中)过去常用水作冷却剂给汽车的发动机降温,这是利用了水的比热容较 的性质,某汽车水箱中装了8kg的水,发动机运行一段时间后,水温升高了20℃,在这个过程中,水吸收的热量是 J,[水的比热容为4.2×103J/(kg ℃)].
【答案】大;6.72×105
【知识点】比热容;热量的计算
【解析】【解答】由于水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,当升高相同的温度时,水吸收的热量多,因此人们常用水作冷却剂给汽车的发动机降温;水吸收的热量 =4.2×103J/(kg ℃)×8kg×20℃=6.72×105J。
故答案为:大; 6.72×105 .
【分析】关于水的比热容较大的应用:水可做散热剂、冷却剂,用来解释沿海地区与内陆地区之间的气候差别,城市热岛效应的原因等等.
利用 求得水吸收的热量.
13.(2017九上·惠山期中)如图甲所示电路,当开关S闭合后,电流表的指针偏转如图乙所示,其中a电流表测量的是通过 (选填“电源”、“L1”或“L2”)的电流,b电流表的读数应为 A.
【答案】L1;1.2
【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】由电路图可知,两灯泡并联,电流表a测L1支路的电流,电流表b测干路电流,∵并联电路中干路电流等于各支路电流之和,且b电流表指针的偏转角小于a电流表指针的偏转角,∴b电流表的量程为0~3A,分度值为0.1A,示数为1.2A.
故答案为:L1;1.2.
【分析】由电路图可知,两灯泡并联,电流表a测L1支路的电流,电流表b测干路电流,根据并联电路的电流特点和电流表指针的位置确定b电流表的量程,再根据分度值读出示数.
14.(2018九上·潜江期中)如图所示,当开关S闭合后,灯L1、L2并联发光,若甲、乙两个表调换位置,闭合开关S后,仍能继续发光的灯是 ,另一只灯不能发光的原因是 。
【答案】L1;开关短路
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】当开关S闭合后,灯L1、L2并联发光,由电路图可知,电流必须从开关S分别流入支路L1、支路L2和电表乙,回到负极。电表乙与灯L2串联,所以乙为电流表,电表甲与L2并联为电压表;若甲、乙两个表调换位置,闭合开关S后,灯泡L2被短路,故仍能继续发光的灯是L1,另一只灯不能发光的原因是开关短路;
故答案为: L1 ; 开关短路 .
【分析】根据仪表的连接方式以及在电路中的作用解答本题.
15.(2018九上·潜江期中)在图甲所示的电路中,当开关S从2转到1时,根据电流表和电压表对应的示数,在U﹣I坐标中描绘了相对应的坐标点,如图乙所示,电源电压是 ,电阻R2的阻值是 .
【答案】6V;20Ω
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】由电路图知道,当S接1时,电路为R1的简单电路,电压表测电源的电压,电流表测电路中的电流;由图乙知道,电源的电压是U=6V,电路中的电流I=0.6A;当S接2时,两电阻串联,电压表测R1 两端的电压,电流表测串联电路的电流;由图乙知道,电阻R2 的两端电压是:U′=6V-2V=4V,电路中的电流I′=0.2A,所以,R2 的阻值是:R2 =U′/I′=4V/0.2A=20Ω。
故答案为:6V;20Ω.
【分析】理清开关接1、2时电路变化的判断,由图乙得出对应的电压与电流值,利用电阻的串联和欧姆定律进行计算即可.
16.(2018九上·潜江期中)如图所示,铅笔芯与滑动变阻器串联在电压恒为6V的电路中,闭合开关,滑动变阻器的滑片从A端向B端移动,电流表和电压表示数变化情况如图所示,由图象可知,当滑动变阻器两端电压为1V时,铅笔芯的电阻是 Ω,在滑动变阻器接入电路的阻值逐渐减小的过程中,铅笔芯的电阻 (选填“变大”、“变小”或“不变”).
【答案】10;变小
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【解答】(1)根据串联电路的电压关系,当滑动变阻器两端电压UR=1V时,铅笔芯两端的电压 ,由图2可知,此时电路中电流 ,由欧姆定律 可得,铅笔芯的电阻 。(2)由图2可知,当电压表示数为3V时,电流表示数为0.25A,因串联电路的电压等于各部分电压之和,所以铅笔芯两端的电压 ,则此时铅笔芯的电阻 ,根据串联分压原理,当滑动变阻器阻值变大时,电压表示数变大。故根据图2,当电压表示数由1V变为3V,滑动变阻器接入电路的阻值逐渐增大,在此过程中,铅笔芯的电阻变大。反之,在滑动变阻器接入电路的阻值逐渐减小的过程中,铅笔芯的电阻逐渐变小。
故答案为:10;变小.
【分析】从图象上得出有用信息,根据P=UI即可求出滑动变阻器此时消耗的功率;根据串联电路电压规律可知铅笔两端的电压,根据欧姆定律的应用即可求出铅笔芯的电阻;同理,根据图象读出电压表示数为3V时电流表的示数,根据串联电路电压规律以及欧姆定律的应用求出此时铅笔芯的阻值,从而得出铅笔芯电阻的变化.
四、作图题
17.(2018九上·潜江期中)闭合开关S,向左端移动滑动变阻器的滑片时,小灯泡变亮。(导线不要交叉)
【答案】
【知识点】实物的电路连接;串、并联电路的设计
【解析】【解答】由图可知,电源为两节干电池串联,所以电源电压为3V,电压表应选择量程0~3V,且与小灯泡并联连接;闭合开关S,向左端移动滑动变阻器的滑片时,小灯泡变亮。说明滑动变阻器连入电路的阻值变小,则滑动变阻器左下接线柱连入电路中,与小灯泡串联。如图:
【分析】小灯泡变亮,说明滑动变阻器连入电路的阻值变小,由此连接实物图,注意电压表路程的确定.
18.(2018九上·潜江期中)图甲为一种测定油箱内油量的装置,把电流表刻度盘改为相应的油量体积数,就可以直接读出油箱中的油量.当油箱中的油量减少时,浮子就会带动滑杆使电流表的示数变小.现将电流表换成电压表,请用乙图设计一个电路,使油箱中的油量消耗到最少时,电压表的示数减小到零.
【答案】
【知识点】实物的电路连接;串、并联电路的设计
【解析】【解答】由题,使油箱中的油量消耗到最少时,电压表的示数减小到零,则电压表需并联在滑动变阻器两端,且当电压表示数为零时,变阻器接入电路的阻值为零,因此应将滑动变阻器上半部分电阻串联在电路中,即滑动变阻器上半部分与R0串联,电压表并联在R两端,如图:
【分析】结合题意,分析浮子高度变化时R接入电路中电阻的变化情况,据此连接实物图即可.
五、实验探究题
19.(2018九上·潜江期中)皮皮和壮壮要探究并联电路电流规律。
(1)图甲是皮皮同学设计的实验电路图。他在测量C点干路电流时连接的实物图如图乙所示,其中有一根导线连接错误,请用×在错误导线上标出,并用笔画线代替导线在图中画出正确的连线。
(2)皮皮同学在测量中发现电流表的指针偏转如图丙所示,原因是 。
(3)为能进行多次实验,壮壮同学在干路中串联了一个 ,从而得到了三组实验数据,如下表所示。壮壮同学发现皮皮记录的数据中的0.80A是错误的,原因是皮皮在读数时 。
(4)皮皮和壮壮的实验设计有一不足之处,你认为改进方法是: 。
【答案】(1)
(2)电流表正负接线柱接反了
(3)滑动变阻器;按0A—3A量程读数
(4)换用两个不同规格小灯泡再次进行实验
【知识点】探究串并联电路中的电流特点实验
【解析】【解答】(1)由图乙可知,电流表与灯L1串联了,电流表测通过灯泡L1的电流。要测量C点干路电流,电流表应串联在干路上,将连接灯泡L2左接线柱和电流表负接线柱的导线改接到灯泡L2左接线柱和电流表“0.6”接线柱,连图如下:
;(2)在测量中发现电流表的指针反向偏转,则说明电流表正负接线柱接反了。(3)变阻器串联在电路中可以改变电路中的电流和电压,因此为能进行多次实验,在干路中串联一个滑动变阻器即可。壮壮同学发现皮皮记录的数据中的0.80A是错误的,原因是电流表选用的量程是0~0.6A,读数时却按0~3A量程。(4)由实验数据可知,通过灯泡L1、L2的电流总是相等的,说明他们的实验设计选用的灯泡规格相同,不具有普遍性。因此为得到普遍性结论,应换用两个不同规格小灯泡再次进行实验。
【分析】(1)结合实验目的及电流表的使用方法判断电路有误之处.
(2)结合电流表指针的位置确定原因.
(3)通过串联滑动变阻器改变灯的电压,从而改变通过灯的电流;根据电流表大小量程之比回答;
(4)为得到具有普遍性的结论,换用两个不同规格小灯泡再次进行实验.
20.(2018九上·潜江期中)某实验小组探究金属丝电阻大小与长度的关系,他们取一段粗细均匀的金属丝拉直连接在A、B接线柱上,在金属丝上安装一个可滑动的金属夹P。实验室还提供了下列器材:电压表、电流表、电池组(电压3V)、滑动变阻器(20Ω 2A)、刻度尺、开关和导线若干。
(1)为了测量AP段的电阻R,他们连接了如图甲所示的电路,请用笔画线代替导线,把图中还没有连接的一根导线接上,使电路完整。
(2)闭合开关前,将滑动变阻器的滑片移至变阻器的最 (选填“左”或“右”)端。
(3)某次实验中测得电压表的读数为2.1V,电流表指针偏转如图乙所示,则电流表的读数为I= A,此时金属丝的电阻R= Ω。
(4)实验中移动金属夹P,分别测得AP段的长度ι和对应的电阻值R,数据如下表:
分析表中数据,可知 。
(5)小虎同学认为,由于电源电压没有超过电压表所选量程的最大值,因此在闭合开关前,可以将变阻器的滑片置于任意位置。你认为他的想法是 (选填“正确”或“错误”)的,理由是: 。
【答案】(1)
(2)右
(3)0.42;5.0
(4)R与ι成正比关系
(5)错误;电流表的测量值可能超过所选量程的最大值
【知识点】影响电阻大小的因素;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)为了测量AP段的电阻R,根据 ,应用电压表测出AP段两端的电压,用电流表测出通过AP段的电流,因此应将电流表串联在电路中,将电流表“-”负接线柱与P点相连接,如图: (2)闭合开关前,将滑动变阻器的滑片移至最大阻值处,即变阻器的最右端。(3)由图乙可知,电流表选用0~0.6A量程,分度值为0.02A,示数为I=0.42A。此时金属丝的电阻 。(4)分析表中数据,可知当电阻丝材料和横截面积一定时,长度越长电阻越大,且R与l成正比关系。(5)小虎同学认为,由于电源电压没有超过电压表所选量程的最大值,因此在闭合开关前,可以将变阻器的滑片置于任意位置。他的想法是错误的。由欧姆定律 可知,电流表的测量值可能超过所选量程的最大值,因此,闭合开关前,为保护电路,一定将滑动变阻器滑片移至阻值最大处。
【分析】(1)结合实验目的及实验原理连接电路图即可.
(2)为保护电路,闭合开关前,将滑动变阻器的滑片移至最大阻值处.
(3)结合电流表的量程及分度值读出电流值,由欧姆定律 求得金属丝的电阻.
(4)分析表中数据,得出结论.
(5)电路中电阻过小时,会导致电流太大,根据电流表的正确使用方法分析解答.
21.(2018九上·潜江期中)现有下列器材:学生电源(6V),电流表(0﹣0.6A,0﹣3A)、电压表(0﹣3V,0﹣15V)、定值电阻(5Ω、10Ω、20Ω各一个)、开关、滑动变阻器和导线若干,利用这些器材探究“电压不变时,电流与电阻的关系”
(1)请根据如图甲所示的电路图用笔画线代替导线将图乙所示的实物连接成完整电路.(要求连线不得交叉)
(2)连接电路时,开关应该 .
(3)闭合开关前,滑动变阻器滑片P应该位于 端(选填“A”或“B”).
(4)实验中依次接入三个定值电阻,调节滑动变阻器的滑片,保持电压表示数不变,记下电流表的示数,利用描点法得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图象.由图象可以得出结论 。
(5)上述实验中,小强用5Ω的电阻做完实验后,保持滑动变阻器滑片的位置不变,接着把R换为10Ω的电阻接入电路,闭合开关,向 (选填“A”或“B”)端移动滑片,使电压表示数为 V 时,读出电流表的示数.
【答案】(1)
(2)断开
(3)A
(4)电压一定时,导体中的电流与电阻成反比
(5)A;2
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】(1)由电路图可知,电压表测定值电阻R两端的电压,滑动变阻器采取“一上一下”的方式串联接入电路中,实物图连接如下: ;(2)连接电路时,开关应该断开。(3)闭合开关前,滑动变阻器滑片P应置于阻值最大处,即滑片P位于A端。(4)利用描点法得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图象,由图象可以得出,电阻两端电压U=IR=0.4A×5Ω=0.2A×10Ω=0.1A×20Ω=2V为一定值,故可以得出结论:电压一定时,导体中的电流与电阻成反比。(5)将定值电阻由5Ω改接为10Ω的电阻,电阻增大,根据串联分压原理,电压表示数变大。由题,为了探究电流与电阻的关系,根据控制变量法可知应控制定值电阻两端电压不变。所以应增大滑动变阻器分得的电压,由串联电路的电压关系和分压原理可知,应增大滑动变阻器连入电路的阻值,故滑片应向A端移动,使电压表示数为2V时,读出电流表示数。
【分析】(1)结合实验目的连接电路图即可.
(2)为保护电路,拆接电路时,开关应该断开;闭合开关前,滑动变阻器滑片P应置于阻值最大处.
(4)利用描点法得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图象,由图象可以得出结论.
(5)为了探究电流与电阻的关系,根据控制变量法可知应控制定值电阻两端电压不变,结合串联分压的原理分析解答.
六、计算题
22.(2018九上·东营月考)小明家新买来一台容积为80L 的天然气热水器。小明学习了热效率的知识后,尝试估测该热水器的热效率,他把“进水量”设置为40L,“出水温度”设置为40℃后,开始加热。当水温达到40℃时,自动停止加热。已知当时自来水的温度是20℃,加热前天然气表的示数为129.96m3,停止加热后变为130.06 m3。天然气的热值q天然气=4.2×107J/ m3,水的比热容c水=4.2×103J/(kg℃), 1L=10-3 m3 。求:
(1)水箱中水的质量;
(2)水箱中水吸收的热量;
(3)该热水器的热效率。
【答案】(1)解:把“进水量”设置为40L,则水箱中水的体积: , 由 得水箱中水的质量:
(2)解:由题意可得,水吸收的热量:
(3)解:使用天然气的体积: , 天然气完全燃烧释放的热量: ; 该热水器的热效率: 。
【知识点】热量的计算;热机的效率
【解析】【分析】(1)利用 求水的质量;
(2)利用Q吸=cm△t求水吸收的热量;
(3)利用Q放=qV求天然气燃烧释放的热量;再利用 求 该热水器的热效率 .
23.(2018九上·潜江期中)如图(a)所示电路,V1、V2是两只相同的电压表.当闭合开关后.灯泡L1和L2都发光,这时两只电压表的指针偏转角度相同,均为图(b)所示,指针刚好对准刻度线位置.则:
(1)求L1和L2两端的电压;
(2)若将L1和L2改接为图(c)所示的电路,电源电压不变,闭合开关后灯泡L1和L2都发光,此时电流表A2的示数为1.5A,电流表A1的示数为1.2A,求此时通过L2的电流和L2两端的电压.
【答案】(1)由图a所示电路图可知,两灯泡串联,电压表V1测电源电压,电压表V2测L1两端电压;串联电路总电压大于部分电路电压,由图b所示电压表可知,两电压表指针位置相同,则电压表V1的量程为0~15V,示数为6V,电压表V2的量程为0~3V,示数为1.2V;则灯L1两端两端电压为1.2V,灯L2两端电压U1=U﹣U2=6V﹣1.2V=4.8V;
答:L1两端电压为4.8V,L2两端的电压为1.2V
(2)由图c所示电路可知,两灯泡并联,电流表A1测L1支路电流,电流表A2测干路电流,通过L2的电流:I2=I﹣I1=1.5A﹣1.2A=0.3A,灯L2并联在电源两端,电源电压为6V,则L2两端电压为你6V.
答:通过L2的电流为0.3A,L2两端的电压为6V
【知识点】串联电路的电流规律;并联电路的电流规律;串联电路的电压规律;并联电路的电压规律
【解析】【分析】(1)理清电路结构及电表的测量对象,根据电压表所测电路电压与指针偏转情况确定两电压表量程,读出其示数,然后求出两灯泡两端电压;
(2)同理,由并联电路特点求出通过灯泡的电流、求出灯泡两端电压.
七、综合题
24.(2018九上·潜江期中)半导体材料的导电能力介于导体和绝缘体之间,其电阻受温度影响较大.如图甲是某种半导体材料的电阻随温度变化的关系图像.根据这种半导体材料电阻的特性,小明和他的同学设计了一个电路(如图乙),可以测定某一空间的温度,使用的器材如下:半导体电阻、电源、电流表(0―0.6A)、开关、定值电阻R0(10Ω)、导线若干.
(1)定值电阻R0的作用是什么?
(2)当环境温度为20℃时,电流表的读数为0.2A,求电源的电压.
(3)电流表的读数为0.4A时,求当时环境温度
【答案】(1)定值电阻R0的作用是保护电路;
(2)由电路图R和R0串联,当t=20℃时,半导体电阻R=50Ω,根据欧姆定律和串联电路电压的关系得:U=IR+IR0=0.2A×50Ω+0.2A×10Ω=12V;
(3)当电流为0.4A时,定值电阻R0的电压为: =0.4A×10Ω=4V,根据欧姆定律和串联电路电压关系得:R=U U0/I=12V 4V/0.4A=20Ω,根据甲图象可知,环境温度是40℃
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】】(1)当半导体电阻越来越小的时候,电路中的电流就会越来越大,可能会烧坏电流表;
(2)根据图象获取某温度下的电阻值,根据电阻的串联和欧姆定律求出电源的电压;
(3)根据欧姆定律求出电流表读数为0.4A时电路中的总电阻,利用电阻的串联求出半导体的电阻,然后由图象读出环境的温度.
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