辽宁省鞍山市铁西区2023年中考物理一模试卷
一、单选题
1.(2023·鞍山模拟)下列数据符合事实的是( )
A.家用节能灯的额定功率约为200W
B.对人体的安全电压约为36V
C.人体电阻约为100Ω
D.手电筒中的电流约200mA
2.(2023·鞍山模拟)如图是四冲程汽油机工作时某个冲程的示意图,下列正确的是( )
A.该冲程将内能转化为机械能
B.该冲程汽缸内物质的内能增大
C.该冲程汽缸内的物质只有空气
D.该冲程的下一冲程靠飞轮惯性完成
3.(2023·鞍山模拟)现代生产生活中需要各种各样的材料,下列正确的是( )
A.导体的电阻是由其两端的电压和通过的电流决定
B.超导体是一种电阻很大的材料
C.有些半导体材料对光比较敏感,可以制造光敏电阻
D.橡胶、铝、塑料都是很好的绝缘材料
4.(2023·鞍山模拟)中华美食享誉世界。厨师在烹饪美食的过程中,包含了许多物理知识,下列说法中错误的是( )
A.炒菜时,满屋飘香,说明了分子在不停地做无规则热运动
B.煮菜时,菜入味比凉拌菜快是因为温度越高,分子热运动越剧烈
C.蒸菜时,是通过水蒸气的热传递增加菜的内能
D.炖菜时,在汤沸腾后把炖汤的火调小,是为了降低汤的温度
5.(2023·鞍山模拟)如图所示是小明设计的水位计工作原理图,绝缘浮子随水位的升降带动滑动变阻器 R的金属滑杆P升降,水位最低时,滑杆P位于R的a端处。下列判断正确的是( )
A.水位升高时,小灯泡亮度变亮
B.水位升高时,电流表示数变大
C.水位升高时,电压表示数变大
D.水位最低时,电压表示数不为零
6.(2023·鞍山模拟)关于电流、电压和电阻,下列说法中正确的是( )
A.电流是电荷定向移动形成的,所以电流的方向与电荷定向移动的方向相同
B.通过导体的电流一定与导体两端的电压成正比
C.由欧姆定律可得,但是导体的电阻与它两端的电压和电流无关
D.电压是形成电流的原因,所以电路中有电压就一定有电流
7.(2023九上·阳泉期末)如图所示是生活中常见的刷卡机,当人们将带有磁条的信用卡在刷卡机指定位置刷一下,刷卡机的检测头就会产生感应电流便可读出磁条上的信息。下列选项中与刷卡机读信息原理相同的是( )
A. B.
C. D.
8.(2023·鞍山模拟)如图所示,闭合开关,两灯都正常发光,电流表和电压表都有示数。若灯L1断路,则电流表和电压表的读数将( )
A.电流表读数变大,电压表读数变大
B.电流表读数不变,电压表读数变大
C.电流表读数变小,电压表读数变大
D.电流表和电压表读数都变为零
9.(2023·鞍山模拟)甲、乙两灯的额定电压均为6V,测得两灯的电流与电压关系图象如图所示。则下面的说法不正确的是( )
A.甲灯正常工作的电阻是20Ω
B.乙灯的实际功率是2. 4W时,它两端实际电压约为4V
C.当把甲、乙两灯串联接在7V的电源上时,电路消耗的总功率是2. 8W
D.当把甲、乙两灯并联接在4V的电源上时,电路消耗的总功率约为3. 4W
10.(2022九下·兴化月考)如图所示的家庭电路,闭合开关S1和S2,灯L1发光,灯L2不发光.用试电笔分别接触插座的左、右孔,氖管均发光.若电路中只有一处故障,则( )
A.灯L2断路 B.ab间断路 C.cd间断路 D.de间断路
二、多选题
11.(2023·鞍山模拟)下列说法中正确的是( )
A.电荷的定向移动形成电流
B.用电器中有电流通过,用电器所在电路一定接了电源而且电路是闭合的
C.导体中都有大量的自由电子,因此导体容易导电
D.金属导体中自由电子的定向移动方向与电流方向相同
12.下列说法中,正确的是( )
A.电磁继电器是一种电路开关
B.地磁场的N极在地球的北极附近
C.奥斯特实验说明通电导体周围存在着磁场
D.将能自由转动的小磁针放在磁场中的P点,小磁针静止时N极所指的方向就是P点磁场的方向
13.(2023·鞍山模拟)随着人们生活水平的日益提高,小汽车越来越多地走进了百姓人家.一辆使用汽油为燃料的小汽车,以72km/h的速度在水平路面上匀速行驶时,发动机的实际功率为20kW.若小汽车行驶的路程为108km,汽油的热值q=4.6×107J/kg,小汽车发动机的效率为25%.则关于小汽车在这段路程中,下列说法正确的是( )
A.运动的时间为1.2h B.发动机所做的功为1.08×108J
C.汽车所受的阻力为1000N D.消耗汽油的质量为5kg
14.(2023·鞍山模拟)如图所示,电源电压恒为4V,电压表的量程为0~3V,电流表的量程为0~0.6A,滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”,小灯泡L标有“2.5V 1.25W”的字样(灯丝电阻不变)。闭合开关S,在保证电路各元件安全的情况下,移动滑动变阻器的滑片,下列说法正确的是( )
A.电压表的示数变化范围是1.5~3V
B.电流表的示数变化范围是0.2~0.6A
C.小灯泡L的电功率的变化范围是0.2~1.25W
D.滑动变阻器连入电路的阻值的变化范围是10~20Ω
三、填空题
15.(2023·鞍山模拟)如图甲为长征二号F运载火箭正在发射的情景,它使用液态氢作燃料,主要是因为液态氢具有较大的 ;12月9日宇航员王亚平在空间站进行了太空直播授课,实现了天地互动,所需的电能主要来源于太阳能帆板。如图乙所示,太阳能帆板是一种把 转化为电能的装置,它相当于电路中的 。
16.(2023·鞍山模拟)如图甲所示,两个铅柱没有被重物拉开,说明铅柱的分子之间存在 ;如图乙所示,在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一团硝化棉,把活塞迅速压下去,发现棉花燃烧起来,其说明 可以改变物体的内能,此过程与热机的 冲程类似。
17.(2023·鞍山模拟)小军买了一个“电热驱蚊器”,它是利用电流的 效应来工作的,当小军把“电热驱蚊器”的插头插入插座时,保险丝立即熔断了,可能是插头处发生了 ,为了安全用电,人们必须在 (“火”或“零”)线上安装保险装置。
18.(2023·鞍山模拟)很多生活小常识都蕴涵着物理学原理:用水作为冷却剂是因为水的 较大的缘故;多个大功率用电器不能同时插在一个插座上,是因为这样会使用电器总功率过大,造成电流过大,容易引起火灾。加油前我们需要触摸加油机上的静电消除器(如图)避免因静电引起火灾。若瞬间电流方向是由静电消除器流向人体,则人体带的是 (选填“正”或“负”)电荷。
19.(2023·鞍山模拟)如图为一款电蒸锅,连接电蒸锅的插头中间的插脚比较长,它与电蒸锅的 相连。当将该电蒸锅接入电路时,它和房间里的照明灯泡的连接方式是 。
20.(2023·鞍山模拟)如图为电能表的实物图,小华只让家里的空调单独工作,测出36s内电能表转盘转过30r,则空调这段时间内消耗的电能是 J,空调的实际功率为 W。如果让家中用电器同时工作,则小明家中最多还能接入额定功率为 W的用电器。
21.(2023·鞍山模拟)如图所示,电源电压恒定,R1=20Ω。闭合开关S,断开开关S1,电流表示数是0.3 A;再闭合S1,此时R1与R2 联,若电流表示数变化了0.2 A,则电源电压为 V,R2的阻值为 Ω。
22.(2023·鞍山模拟)2021年7月20日,由中国中车承担研制、具有完全自主知识产权的世界首套设计时速600公里高速磁浮交通系统在山东青岛成功下线(如图)。高速磁浮交通系统采用的是成熟可靠的常导技术,高速磁浮运行时,通过精确控制电磁铁中的电流,车体与轨道之间始终保持约10毫米的悬浮间隙。车辆底部的悬浮架装有电磁铁,利用电流的 效应产生强磁场,且通过精确控制电流的 控制电磁铁磁性强弱,与铺设在轨道下方的铁芯由于 磁极相互吸引,产生向上的吸力,从而克服地心引力,使车辆“悬浮”起来。
23.(2023·鞍山模拟)如图所示的电路中,电源为四节新干电池串联而成,电路中是一定值电阻R1与最大阻值为40Ω的滑动变阻器R2串联在电路中,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P滑到最左端时,电流表的示数为0.3A;当滑动变阻器的滑片P滑到最右端时,电流表的示数为0.1A。则定值电阻R1的阻值是 Ω,滑动变阻器全部连入电路时消耗的电功率为 W。
四、作图题
24.(2023·鞍山模拟)闭合开关,甲、乙两个通电螺线管之间的磁感线如图所示。
(1)画出磁感线的方向;
(2)将通电螺线管乙的电池符号画在虚线框内;
(3)标出小磁针的N极。
25.(2021九上·中山期末)请将如图中的电灯、开关和插座接入家庭电路中,符合家庭用电。要求:开关只控制电灯。
26.(2023·鞍山模拟)如图所示电路,请在口中填入适当的电压表或电流表符号,使得开关S闭合后,两盏灯都能正常工作。
五、简答题
27.(2023·鞍山模拟)小斌家电热毯的电阻丝烧断后,他把电阻丝接起来又能继续使用,但没过多长时间接头处又被烧断了,请你用所学物理知识帮小斌解释一下电热毯电阻丝接头处容易被烧断的原因?
六、计算题
28.(2023·鞍山模拟)火锅是人们比较喜欢的一种饮食方式,如图所示为小明家使用的一款火锅工作电路的原理图。它有高、中、低三个加热档位,旋钮开关可以分别置于“0和1”、“1和2”、“2和3”或“3和4”接线柱。正常工作时,低温档的功率为200W,且为高温档功率的,电阻丝R2=44Ω(忽略温度对电阻的影响)。求:
(1)低温档时电路中的电流(保留一位小数);
(2)电阻丝R1的阻值是多少?
(3)在某用电高峰期,若家庭电路中只有该电火锅在工作,发现标有“3000imp/(kW·h)”的电能表的指示灯闪烁168次,使质量为1.8kg的水从25℃升高到49℃,求此时电火锅的加热效率(水吸收的热量与消耗电能的百分比)[c水=4.2×103J/(kg·℃)]。
29.(2023·鞍山模拟)如图所示的电路,电源电压大小保持不变。电阻R1=10Ω,R2=20Ω,滑动变阻器R3的规格为“40Ω 0.5A”。求:
(1)只闭合开关S1,电流表的示数为0.1A,则电源电压大小为多少V;
(2)只闭合开关S2,将滑动变阻器的滑片调到最右端,此时电压表示数为多少V;
(3)将S1、S2、S3都闭合,移动滑片位置,使电流表的示数为0.6A,此时滑动变阻器的阻值为多少Ω?
七、实验题
30.(2018九上·崇仁月考)为了比较水和食用油的吸热能力,小明用两个完全相同的装置做了如图所示的实验.用温度计测量液体吸收热量后升高的温度值,并用钟表记录加热时间.实验数据记录如表.
物质 质量/g 初始温度/℃ 加热时间/min 最后温度/℃
水 60 20 6 45
食用油 60 21 6 68
(1)在实验过程中一般用控制 相同的方法保证水和食用油吸收的热量相同,通过比较它们 来比较水和食用油吸热能力的差异.实验中水和食用油体积 (选填“相同”或“不同”).
(2)在此实验中,如果要使水和食用油的最后温度相同,就要给 加热更长的时间,此过程中水吸收的热量 (选填“大于”、“等于”或“小于”)食用油吸收的热量.
(3)实验中发现煤油的温度比水的温度升高得 (选填“快”或“慢”),这表明 吸热本领更强.
31.(2023·鞍山模拟)某实验小组为了探究通过电阻的电流分别与电压、电阻的关系,设计了如图一所示的电路图:其中电源电压恒为4.5V,R0为电阻箱(0~999.9Ω),R1为滑动变阻器(0~20Ω)。
(1)在探究电流与电压的关系实验中,先将R调至5Ω,然后开始进行实验。小明按照电路图连接好实物图如图二所示,小华指出小明的连接出错了,请你帮小明改正电路,要求滑片向左移动时,电流表的示数会变大;(只改一根线的一端,先将错的线打“×”,再重新画过连线)
(2)如果在连接好电路后,闭合开关后,电压表指针偏转至最大值的情况说明R1的滑片可能位于接入电阻最 (选填“小”或“大”)端;
(3)调整好电路后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,直到电流表示数为0.4A时,并读出电压表示数,将测得数据填入相关表格;接着断开开关,将电阻箱的电阻调成10Ω接入电路中,接下来的操作是:闭合开关,将滑动变阻器的滑片P向 (填“左”或“右”)移动到适当位置,将测得数据填入相关表格;
(4)小明分别将电阻箱接入电阻调整为:5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω,重复(3)实验,根据所测数据绘出如图I﹣R图像(如图三),并得出结论: ;本次实验中滑动变阻器接入电路中的电阻不小于 Ω;这一过程中眼睛要一直观察 表示数的变化,直到其示数为 为止。
32.(2023·鞍山模拟)小明在“测量定值电阻的阻值”实验中,设计了如图一所示的实物电路图。已知电源为2节新干电池,滑动变阻器最大阻值为10Ω,请解答下列问题。
实验序号 U/V I/A Rx/Ω
① 0.6 0.15
② 1.2 0.3
③ 1.6 0.4
④ 1.9 0.48
(1)①连接电路图;
②该实验的原理是 ;
③实验中,滑动变阻器除了有保护电路的作用外,还有一个作用是改变定值电阻两端的电压和通过的电流;
④多次移动滑片记录的数据如表所示,分析表中数据可知,利用上述所有器材不可能获得序号①的实验数据,原因是 。
⑤排除错误数据后,计算可得该定值电阻的阻值是 ;
⑥本实验中,多次测量的目的是: ;
(2)小明在没有电流表的情况下,利用图二所示的实验器材测量出了未知电阻Rx的阻值。已知定值电阻R0的阻值为10Ω,电源电压不变。实验操作如下:
①闭合开关S和S1,记录此时电压表示数3V;
②保持开关S闭合,断开开关S1,记录此时电压表示数1V;
根据以上数据,小明计算得到Rx= 。
33.(2023·鞍山模拟)如图甲是小明和同学做测定小灯泡电功率实验的电路。已知电源电压为6V,小灯泡额定电压为2.5V,正常发光时灯丝的电阻在5Ω~10Ω之间。
(1)请你用笔画线代替导线,帮小明把图甲中的器材连接成实验电路,要求滑片P向左移灯泡变亮(所画的导线不能交叉)。
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于 端(选填“A”或“B”)。
(3)当滑动变阻器滑片P在某一位置时,电压表的示数如图乙所示为 V,为了使小灯泡正常发光,应将滑片向 (选填“左”或“右”)移动。
(4)移动滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成图丙所示的U﹣I图象,根据图象信息,可计算出小灯泡的额定功率是 W;通过这个实验,小明发现,灯泡的亮度是由它的 决定的。
(5)若实验室有两种规格的滑动变阻器,分别是甲“15Ω,1A”和乙“10Ω,1.5A”,则小明应选用 (选填“甲”或“乙”)。
(6)若小灯泡的额定功率P0与某次工作时的实际功率P1满足P0=4P1的关系,则小灯泡的额定电流I0与实际电流I1的大小关系应该是I0 2I1(选填“>”“=”或“<”)。
34.(2023·鞍山模拟)如图是探究“电流通过导体时产生热量与哪些因素有关”的实验装置,两个透明容器中密封着等量的空气。
(1)实验中,要比较电阻丝产生的热量的多少,只需比较与之相连的U形管中 。
(2)甲装置可探究电流产生的热量与 的关系,通电一段时间后, (选填“左”或“右”)侧容器中U形管中液面的高度差大。
(3)乙装置中通过R1与R2的电流大小 ,电阻R3的作用主要是 。
(4)如果乙装置中R3发生了断路,保证电源电压及通电时间相同,与R3未发生断路时相比较,则左侧U形管中液面的高度差将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(5)焦耳定律的公式: ,若时间为8秒,电流为2A,甲图中左电阻产生的热量为 J。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】电流的大小;电压和电压的单位换算;电阻;电功率
【解析】【解答】A.家用节能灯的额定功率约为20W。A不符合题意;
B.对人体的安全电压不高于36V。B不符合题意;
C.一般在干燥环境中,人体电阻大约在2000Ω左右;皮肤出汗时,约为1000Ω左右;皮肤有伤口时,约为800Ω左右。C不符合题意;
D.手电筒中的电流约为0.2A,即200mA。D符合题意。
故答案为:D。
【分析】根据常见的电压、电功率、电阻及电流,结合数据解答。
2.【答案】B
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】ABD.由图知,汽油机的两气门都关闭,活塞上行,汽缸的容积变小,是压缩冲程,该冲程中机械能转化为内能,汽缸内物质的内能变大;压缩冲程依靠飞轮惯性完成,下一个冲程是做功冲程,不是依靠飞轮惯性完成的,B符合题意,AD不符合题意;
C.汽油机在吸气时,吸入的是汽油和空气的混合物,所以该冲程汽缸内的物质是汽油和空气的混合物,C不符合题意。
故答案为:B。
【分析】汽油机的两气门都关闭,活塞上行,是压缩冲程,该冲程中机械能转化为内能,汽缸内物质的内能变大;汽油机的四个冲程,只有做功冲程飞轮是受力运动,其余都是依靠飞轮惯性完成的;汽油机在吸气时,吸入的是汽油和空气的混合物。
3.【答案】C
【知识点】导体与绝缘体;影响电阻大小的因素;半导体特点及作用;超导体特点及作用
【解析】【解答】A.导体的电阻与材料、长度、横截面积和温度有关,与加在导体两端的电压和通过导体的电流无关,A不符合题意;
B.超导体是一种在特定条件下电阻为零的材料,B不符合题意;
C.有些半导体材料对光比较敏感,导电性能受光照影响较大,当光照增强时,其导电性能大幅度提高,表现为电阻减小,可以制造光敏电阻,C符合题意;
D.橡胶、塑料都是很好的绝缘材料,铝是较好的导体,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】导体的电阻与材料、长度、横截面积和温度有关,与电压和电流无关;超导体是一种在特定条件下电阻为零的材料;光敏电阻为半导体材料;不容易导电的物体是绝缘体。
4.【答案】D
【知识点】温度、热量与内能的关系;分子热运动
【解析】【解答】A.炒菜时满屋飘香,属于扩散现象,这表明分子在不停地做无规则运动,A正确,不符合题意;
B.因为温度越高,分子热运动越剧烈,所以煮菜时,菜入味比凉拌菜快,B正确,不符合题意;
C.炒菜时,菜从锅中吸收热量,是通过热传递的方式使菜的内能增加,C正确,不符合题意;
D.炖菜时,当汤沸腾以后,把炖汤的火调小,此时汤继续沸腾,汤的温度不变,D错误,符合题意。
故答案为:D。
【分析】扩散现象表明分子在不停地做无规则运动;温度越高,分子热运动越剧烈;吸收热量,内能增大,属于热传递改变内能;液体沸腾后,继续吸热,温度保持不变。
5.【答案】C
【知识点】电路的动态分析
【解析】【解答】由图得,灯泡L与滑动变阻器串联,电流表测量电路电流,电压表测量滑动变阻器aP部分的电压;
AB.水位升高时,滑动变阻器始终全部接入电路中,电路中总电阻不变,因此电流大小不变,小灯泡亮度不变,AB不符合题意;
C.水位升高时,aP部分的电阻增大,而电路中的电流大小不变,由欧姆定律得,aP部分的电压增大,电压表示数变大,C符合题意;
D.水位最低时,aP部分的电阻为0,电压表示数为零,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】电流表与测量部分串联;电压表与测量部分并联;根据水位变化,确定滑片的移动方向,滑片原理固定端时,接入电路的电阻变大;串联电路的电流变小;滑动变阻器两端的电压变大。
6.【答案】C
【知识点】有持续电流的条件;影响电阻大小的因素;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】A.电荷的定向移动形成电流,规定正电荷定向移动的方向是电流的方向,自由电子的定向移动方向与电流方向相反,A不符合题意;
B.电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比,B不符合题意;
C.导体的电阻是导体的一种性质,与它两端的电压和流过的电流无关,C符合题意;
D.电压是产生电流的原因,形成电流的必要条件有两个,一是有电压,二是电路必须是通路;所以有电压不一定有电流,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】电荷的定向移动形成电流,规定正电荷定向移动的方向是电流的方向;电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比;电阻与电流、电压无关;形成电流的必要条件有两个,一是有电压,二是电路必须是通路。
7.【答案】D
【知识点】通电直导线周围的磁场;磁场对通电导线的作用;电磁感应
【解析】【解答】刷卡机读出信息原理就是电磁感应现象。
A.如图反映的是,电流周围存在着磁场,是电流的磁效应,A不符合题意;
B.如图电路,当闭合开关时,导体棒中有电流流过,在磁场中受到力的作用而运动,B不符合题意;
C.当螺线管通电时,在周围产生磁场,这是电流的磁效应,C不符合题意;
D.如图电路中没有电源,当闭合开关,闭合电路的一部分导体在磁场中进行切割磁感线运动时,导体中有感应电流产生,这是电磁感应现象。D符合题意。
故答案为:D。
【分析】导体切割磁感线时,产生感应电流,是电磁感应现象。
8.【答案】C
【知识点】电路的动态分析
【解析】【解答】由图可知,两灯串联,电压表测灯L1的电压,电流表测电路中的电流;若灯L1断路,电路中无电流,电流表无示数,所以电流表的示数会变为零;电压表的正负接线柱与电源之间是接通的,测电源电压,所以电压表有示数且变大,ABD不符合题意,C符合题意。
故答案为:C。
【分析】电流表与测量部分串联;电压表与测量部分并联;电压表串联在电路中时,电路中几乎没有电流,电压表测电源电压。
9.【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】A.根据题意知道,甲灯正常发光时的电压是U甲 =6V,由图象知道,此时通过甲灯的电流是I甲 =0.3A,由知道,甲灯正常工作时的电阻是:,
A正确,不符合题意;
B.由图知道,当灯的电压为4V时,通过的电流为0.6A,则乙灯的实际功率是:P乙′=U乙′I乙′=4V×0.6A=2.4W,
所以,当乙灯的实际功率是2.4W时,它两端的实际电压是4V,B正确,不符合题意;
C.把甲、乙两灯串联接在7V的电源上时,通过它们的电流相等,且电源的电压等于两灯泡两端的电压之和,由图象知道,当电路中的电流为0.3A,甲灯的实际电压为6V,乙灯的实际电压为1V时满足电源电压为7V,所以电路中的电流为0.3A,则P串 =U串 I串 =7V×0.3A=2.1W,
C错误,符合题意;
D.把甲、乙两灯并联接在4V的电源上时,由图象可知,甲灯的电流约为0.25A,乙灯的电流约为0.6A,则电路的总电流:I=I甲′+I乙′=0.25A+0.6A=0.85A,
所以,电路消耗的总功率是:P并=U并I=4V×0.85A=3.4W,
D正确,不符合题意。
故答案为:C。
【分析】根据公式,可求出电阻;根据公式P=UI,结合图像数据,确定实际电压;根据公式P=UI,求出总功率。
10.【答案】D
【知识点】家庭电路的故障分析
【解析】【解答】闭合开关S1和S2,灯L1发光,灯L2不发光,说明灯L1的线路正常,用试电笔分别接触插座的左、右孔,氖管均发光,即d与火线相连,说明故障是de间断路,d通过插座与与火线相连,
故答案为:D.
【分析】灯泡的开关闭合后不能工作,但火线有电,则零线断路。
11.【答案】A,B
【知识点】导体与绝缘体;有持续电流的条件
【解析】【解答】A.电荷的定向移动形成电流,正电荷定向移动的方向规定为电流的方向,A符合题意;
B.形成电流的两个条件:一是电路中要有电源;二是电路是闭合回路。所以,用电器中有电流通过,用电器所在电路一定接了电源而且电路是闭合的,B符合题意;
C.金属导体中有大量的自由电子,因此金属导体容易导电,但酸碱盐水溶液导电靠的是离子,C不符合题意;
D.正电荷定向移动的方向规定为电流的方向,电子带负电荷,金属导体中自由电子的定向移动方向与电流方向相反,D不符合题意。
故答案为:AB。
【分析】电荷的定向移动形成电流,正电荷定向移动的方向规定为电流的方向;形成电流的两个条件:一是电路中要有电源;二是电路是闭合回路;酸碱盐水溶液导电靠的是离子。
12.【答案】A,C,D
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】解:A、电磁继电器是一种电路开关,其主要部件是电磁铁等,可以对电路实行远程控制和自动控制,故A正确;
B、地磁场的两极和地理的两极相反,所以地磁场的N极在地球的南极附近,故B错误;
C、奥斯特实验说明通电导体周围存在着磁场,这就是电流的磁效应,故C正确;
D、将能自由转动的小磁针放在磁场中的P点,小磁针静止时N极所指的方向就是P点磁场的方向,故D正确.
故选ACD.
【分析】(1)电磁继电器是利用电磁铁来进行控制的开关;
(2)地磁场的两极和地理的两极相反;
(3)奥斯特实验说明通电导体周围存在着磁场;
(4)小磁针静止时N极所指的方向就是该点磁场的方向.
13.【答案】B,C
【知识点】热量的计算;热机的效率
【解析】【解答】A.根据公式v=可知,汽车的运动时间为:t== =1.5h,
A不符合题意;
B.发动机所做的功为:W=Pt=20000W×5400s=1.08×108J,
B符合题意;
C.汽车的速度v=72km/h=20m/s,根据公式P==Fv可知,汽车的牵引力:F== =1000N,
根据二力平衡的条件汽车汽车所受的阻力为:f=F=1000N,
C符合题意;
D.汽油完全燃烧释放的热量Q=mq,又因为Q=,所以:m===≈8.7kg,
D不符合题意.
故答案为:BC
【分析】根据公式,可求出运动时间;根据公式W=Pt,可求出功;根据公式,可求出阻力;根据公式,可求出汽油质量。
14.【答案】A,C
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析;电功率的计算
【解析】【解答】A.由电路图可知,闭合开关S后,灯泡L与滑动变阻器R串联,电压表测变阻器R两端的电压,电流表测电路中的电流。灯泡正常发光时的电压为2.5V,功率为1.25W,此时,小灯泡两端得电压最大,滑动变阻器两端得电压最小。根据串联电路电压特点知,小灯泡正常发光时电压表的示数为
因1.5V<3V,没有超出电压表的量程,电压表的量程是0~3V,最大示数是3V,则电压表的示数变化范围为1.5V~3V,A符合题意;
BCD.灯泡正常发光,小灯泡的额定功率为1.25W,由可得灯泡正常发光时的电流
因串联电路中各处的电流相等,且电流表量程“0~0.6A”,滑动变阻器允许通过的最大电流为1A,所以,电路中的最大电流为
此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小为
小灯泡的电阻为
根据串联分压原理可知,当电压表的示数最大为3V时,滑动变阻器接入电路的阻值最大,电路中的电流最小,灯泡的实际功率最小,则灯泡两端的最小电压为
则电路中的最小电流为
灯泡的最小功率为
滑动变阻器接入电路的最大阻值
综上所述,小灯泡的实际电功率变化范围为0.2W~1.25W,电路中的电流范围为0.2A~0.5A,滑动变阻器连入电路的阻值的变化范围是3Ω~15Ω,BD不符合题意,C符合题意。
故答案为:AC。
【分析】根据及电压表量程,可确定电压表示数变化;根据及灯泡的额定电流,可求出电流范围;根据公式,可求出电阻范围;根据公式P=I2R,可求出功率范围。
15.【答案】热值;太阳能;电源
【知识点】燃料的热值;太阳能及其利用与转化;电路的构成及电路图
【解析】【解答】如图甲为长征二号F运载火箭正在发射的情景,它使用液态氢作燃料,主要是因为液态氢具有较大的热值,与其它燃料相比,燃烧相同质量可以放出更多的热量。
12月9日宇航员王亚平在空间站进行了太空直播授课,实现了天地互动,所需的电能主要来源于太阳能帆板。如图乙所示,太阳能帆板是一种把太阳能转化为电能的装置;因为提供了电能,所以它相当于电路中的电源。
【分析】液态氢具有较大的热值,与其它燃料相比,燃烧相同质量可以放出更多的热量;太阳能帆板是一种把太阳能转化为电能的装置;电源是提供电压的装置。
16.【答案】引力;做功;压缩
【知识点】做功改变物体内能;内燃机的四个冲程;分子间相互作用力
【解析】【解答】两个底面削平的铅柱紧压在一起,由于分子之间存在相互作用的引力,所以没有被重物拉开。
如乙图所示,把活塞迅速压下去,活塞对筒内的空气做功,空气的内能增大,温度升高,当空气的温度达到硝化棉的着火点,硝化棉就会燃烧。该现象说明了对物体做功,物体的内能增加,此过程机械能转化为内能,与热机的压缩冲程类似。
【分析】分子之间存在相互作用的引力;对物体做功,物体的内能增加,此过程机械能转化为内能,与热机的压缩冲程类似。
17.【答案】热;短路;火
【知识点】电流的热效应;家庭电路的连接;家庭电路的故障分析
【解析】【解答】电热灭蚊器是利用电流的热效应来工作的,即电流通过电加热器时会产生一定的热量,使置于其上的药片的有效药剂挥发至室内的空间中,达到驱蚊灭蚊之功效。
由生活常识可知,“电热驱蚊器”的功率一般比较小,因此造成保险丝熔断的原因不会是因“电热驱蚊器”的功率过大;由“电热驱蚊器”插头插入插座时,保险丝立即熔断可知,应该是“电热驱蚊器”的插头处短路了。
如果在火线和零线上各装一根保险丝,当零线上的保险丝熔断时,虽然也能够切断电路,但由于是切断的零线,火线未被断开而故障线路仍旧带电,仍存在很大的安全隐患。如果保险丝装在火线上,则发生故障时可以切断电路,使保险丝以下的线路不再带电,这样会更安全一些。
【分析】电流具有热效应;电路短路,会有很大的电流流入电路,产生大量热;保险丝装在火线上,则发生故障时可以切断电路。
18.【答案】比热容;负
【知识点】比热容;两种电荷
【解析】【解答】用水作为冷却剂是因为水的比热容较大,相同质量的水和其它物质比较,升高相同的温度,水吸收的热量多。
人体触摸加油机上的静电消除器时,若瞬间电流方向是由静电消除器流向人体,负电荷定向移动的方向与电流方向相反,负电荷由人体流向静电消除器,人体带负电荷。
【分析】水的比热容较大,相同质量的水和其它物质比较,升高相同的温度,水吸收的热量多;得到电子的带负电。
19.【答案】金属外壳;并联
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;插座的构造与工作方式
【解析】【解答】连接电蒸锅的插头中间的插脚比较长,是为了更早的连接地线,防止电蒸锅的金属外壳漏电,引发安全事故,因此连接电蒸锅的插头中间的插脚与电蒸锅的金属外壳相连。
在家庭电路中各家用电器独立工作、互不影响。由串并联电路的特点知,该电蒸锅和房间里的照明灯泡的连接方式是并联。
【分析】三孔插座中间的插脚与用电器的金属外壳连接;并联中用电器独立工作、互不影响。
20.【答案】4.32×104;1200;3200
【知识点】电能表参数的理解;电功计算公式的应用;电功率的计算
【解析】【解答】由电能表信息可知,2500r/kW·h表示的是电路中每消耗1 kW·h的电能,电能表的转盘转2500r,空调工作时,电能表转盘转动30r消耗的电能为
空调工作的时间为36s,空调的实际功率为
如果让家中用电器同时工作,则小明家中最多能接入的总功率为
还能接入用电器的额定功率为
【分析】根据公式,可求出电能;根据,可求出实际功率;根据P=UI,可求出最大功率。
21.【答案】并;6;30
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】闭合开关S和S1,此时R1与R2的并列连在一起,电路中有两条支路,因此R1与R2是并联的。
只闭合开关S,电路中只有R1工作,电流表示数是0.3 A,则通过R1的电流为I1=0.3A,由欧姆定律可知,电源电压为
当闭合S和S1时,此时R1与R2并联,电流表测干路电流,电流表示数变化了0.2 A,由于并联电路中各用电器独立工作,互不影响,所以通过R2的电流为I2=0.2A,并联电路中各用电器两端电压相等,都等于电源电压,即
因此R2的阻值为
【分析】并联电路各支路可独立工作、互不影响;根据公式U=IR,可求出电压;根据公式,可求出电阻。
22.【答案】磁;大小;异名
【知识点】磁现象;电磁铁的构造和原理
【解析】【解答】车辆底部的悬浮架装有电磁铁,电磁铁通电后具有磁性,是利用电流的磁效应产生强磁场,通过精确控制电流的大小可以控制电磁铁磁性的强弱。
同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引;电磁铁的磁极与铺设在轨道下方的铁芯由于异名磁极相互吸引。
【分析】电磁铁通电后具有磁性,是利用电流的磁效应产生强磁场,通过精确控制电流的大小可以控制电磁铁磁性的强弱;同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。
23.【答案】20;0.4
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】电源的电压为U=4×1.5V=6V
当滑动变阻器的滑片P滑到最左端时,此时只有电阻R1接入电路,R2接入电路的阻值为0,I1=0.3A,定值电阻R1的阻值为
又因为当滑动变阻器的滑片P滑到最右端时,电阻R1与滑动变阻器R2串联接入电路,R2=40Ω,I=0.1A,所以滑动变阻器全部连入电路时消耗的电功率为
【分析】根据公式,可求出电阻;根据公式,可求出电功率。
24.【答案】(1)解:作图如下:
(2)解:作图如下:
(3)解:作图如下:
【知识点】安培定则;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】(1)根据安培定则,甲螺线管的左端是S极,右端是N极,甲、乙两个螺线管之间是异名磁极间的磁场,磁感线的方向从N极指向S极,如图所示
(2)由(1)可知,图乙的左端是S极,根据安培定则可知,图乙中电池的左端是电源的正极,右端是电源的负极,如图所示
(3)根据小磁针静止时N极所指的方向总是和该点的磁场方向一致,可知:小磁针的N极如图所示
【分析】(1)根据安培定则确定N极,磁场外部磁感线方向从N极到S极;同名磁极相排斥,异名磁极相吸引;
(2)根据通电螺线管的磁极,结合安培定则判断螺线管的电流方向,进而确定电源正极;
(3)同名磁极相排斥,异名磁极相吸引。
25.【答案】解:如图所示:
【知识点】家庭电路的连接
【解析】【解答】由于开关只控制电灯,则开关与电灯串联,插座与电灯并联。灯泡接法:火线进入开关,再进入灯泡顶端的金属点,零线直接接入灯泡的金属螺旋套,这样在断开开关能切断火线,接触灯泡不会发生触电事故,既能控制灯泡,又能更安全;三孔插座的接法:上孔接地线、左孔接零线、右孔接火线。如图所示:
【分析】开关控制灯泡时,火线首先进入开关,然后再接灯泡;三孔插座符合“左零右火上接地”的原则。
26.【答案】解:作图如下:
【知识点】电流表的连接;电压表的连接
【解析】【解答】由电路图知,两个电表都是电流表,则电路短路,两个都是电压表,则电路断路,左边为电流表,右边为电压表,则两灯并联在电路中,电流表测干路的电流,作图如下:
【分析】电压表与被测部分并联,电流表与被测部分串联,电压表在电路中相当于断路,电流表在电路中相当于导线。
27.【答案】断了的电阻丝接上再用,连接处接触面积比正常电阻丝的横截面积小,接头处的电阻比正常地方的电阻丝电阻大,根据焦耳定律公式可知,在电流、通电时间相同的情况下,电阻越大,产生的热量越多,温度越高,因此接头处烧焦就是因为电阻过大造成的。
【知识点】焦耳定律的应用
【解析】【分析】材料和长度相同的条件下,横截面积越小,电阻越大;根据公式Q=I2Rt,在电流、通电时间相同的情况下,电阻越大,产生的热量越多,温度越高。
28.【答案】(1)解:低温档的功率为200W,根据P=UI,低温档时电路中的电流为
答:低温档时电路中的电流为0.9A;
(2)解:当旋钮开关置于“1和2”接线柱时,R2、R3串联,电路电阻最大,根据可知,电功率最小,火锅处于低温挡;当旋钮开关置于“2和3”接线柱时,R3被短路,电路为R2的简单电路,电路电阻较大,根据可知,电功率较大,火锅处于中温挡;当旋钮开关置于“3和4”接线柱时,R1、R2并联,电路电阻最小,根据可知,电功率最大,火锅处于高温挡。当火锅处于高温挡时,根据并联电阻的规律及有
代入已知量
解之R1=96.8Ω
答:电阻丝R1的阻值是96.8Ω;
(3)解: “3000imp/(kW·h)”表示电能表指示灯每闪烁3000次消耗电能1kW·h,电能表的指示灯闪烁168次消耗的电能
质量为1.8kg的水从25℃升高到49℃吸收的热量为Q吸=c水m(t﹣t0)=4.2×103J/(kg·℃)×1.8kg×(49℃﹣25℃)=1.8144×105J
此时电火锅的加热效率
答:此时电火锅的加热效率为90%。
【知识点】电功与热量的综合计算
【解析】【分析】(1)根据公式,可求出电流;
(2)根据公式,可求出电阻;
(3)根据公式 Q吸=c水m(t﹣t0) 及,可求出热效率。
29.【答案】(1)解:由电路图可知,只闭合开关S1时,电阻R1与R2串联,电流表测量电路中的电流,串联电路的总电阻等于各串联电阻之和,所以电源电压为
答:电源电压大小为3V;
(2)解:只闭合开关S2,将滑动变阻器的滑片调到最右端时,电阻R2与滑动变阻器R3的最大阻值串联,电流表测量电路中的电流,电压表测量R3两端的电压。此时电路中的电流为
R3两端的电压,即电压表的示数为
答:电压表示数为2V;
(3)解:S1、S2、S3都闭合时,R2短路,R1与R3并联,电流表测量干路中的电流。并联电路各支路两端的电压相等,等于电源电压,即
此时通过R1的电流为
因为并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和,所以通过变阻器R3的电流为
此时滑动变阻器的阻值为
答:此时滑动变阻器的阻值为10Ω。
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)根据公式U=IR,可求出电压;
(2)根据公式U=IR,可求出电压;
(3)根据公式,可求出电阻。
30.【答案】(1)加热时间;升高的温度;不同
(2)水;大于
(3)快;水
【知识点】比热容
【解析】【解答】(1) 两个完全相同的装置只要控制加热时间相同,就能保证水和食用油吸收的热量相同,通过比较升高的温度(或温度升高的多少等)来研究水和食用油吸热能力的差异;实验中水和食用油的质量相同,因为水和煤油的密度不同,根据ρ 可知煤油和水的体积不同;
(2)在此实验中,如果要使水和食用油的最后温度相同,就要给水加热更长的时间。因为水的比热容大于食用油的比热容,由Q cm△t知:质量相同,初温相同,最后温度也相同,水吸收的热量大于食用油吸收的热量,选用相同的酒精灯加热,所以水的加热时间长;
(3)由表中数据可知,煤油的温度比水的温度升高得快,这表明水吸热本领更强。
故答案为:(1)加热时间;升高的温度;不同;(2)水;大于;(3)快;水.
【分析】此题考查了我们对于实验数据的分析能力,考查了对比热容这一物理量的理解,(1)实验中采用了转换法,通过观察液体温度的变化来研究水和食用油的吸热能力,比较水与食用油的吸热能力应控制水与食用油的质量相等.
(2)两个相同的酒精灯对其加热,加热时间多,放出的热量就多,相应受热物质吸收的热量就多.
(3)不同的物质吸热能力不同,物质的这种特性用比热容来描述.
31.【答案】(1)
(2)小
(3)右
(4)电压一定时,电流与电阻成反比;6.25;电压;2
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】(1)当滑动变阻器的滑片向左移动时,电流表的指针偏转角度变大,即电阻变小,故变阻器左下接线柱连入电路中与电流表串联,如下图
(2)如果在连接好电路后,闭合开关后,滑动变阻器与定值电阻串联,电压表测定值电阻两端的电压,电压表指针偏转至最大值,说明滑动变阻器两端的电压较小,故该现象产生的原因是R1的滑片可能位于接入电阻最小端。
(3)探究电流与电阻的关系时,应控制定值电阻两端的电压不变,将电阻R=5Ω换成R=10Ω电阻,根据分压原理知道,定值电阻分得的电压将变大,根据串联电路电压规律知,要保持定值电阻两端的电压不变,需增大滑动变阻器分得的电压,由分压原理知道,应增大滑动变阻器接入电路的电阻,所以应将滑动变阻器的滑片向右移动,使电压表示数保持不变。
(4)分析图像知道,电阻的电流与电阻之积为U=IR=0.4A×5Ω=2V
电流与电阻之积为一定值,得出的结论是:在电压一定时,导体中的电流跟导体的电阻成反比。
利用串联分压原理知道R0∶R1=U0∶(U﹣U0)
即2V∶(4.5V﹣2V)=5Ω∶R
解得R=6.25Ω
这一过程中眼睛要一直观察电压表示数的变化,直到其示数为2V为止。
【分析】(1)滑动变阻器遵循”一上一下“的连接方法;滑片远离下触点时,电阻变大;
(2)串联电路中,电阻越小,分压越小;
(3)根据串联电路分压原理和欧姆定律可知,想要控制定值电阻两端电压不变,定值电阻变大时,需要增大滑动变阻器的阻值;
(4)在电压一定时,导体中的电流跟导体的电阻成反比;实验过程中,应控制电压不变。
32.【答案】(1);原因是电压表示数为0.6V时,滑动变阻器应连入电路的电阻大于滑动变阻器的最大值。;3.99Ω;减小误差
(2)20Ω
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)在“测量定值电阻的阻值”实验中,用电压表测定值电阻两端的电压,用电流表测通过定值电阻的电流,根据求出定值电阻的阻值,故该实验的原理是。
电源为2节新干电池,所以电源电压为3V,由表中第①组数据,根据串联电路的规律及欧姆定律,滑动变阻器连入电路的电阻为
所以不可能通过以上实验获得的数据是①;原因是电压表示数为0.6V时,滑动变阻器应连入电路的电阻大于滑动变阻器的最大值。
由可知,后三次实验电阻值为
求R2、R3、R4的平均值得Rx的值为
多次测量取平均值是为了减小误差,使实验结果更接近准确值。
(3)在步骤①中,电路为只有R0的简单电路,电压表测电源电压,即为3V;在步骤②中,R0与Rx串联,电压表测R0两端电压,根据串联电路电压规律,Rx两端电压为
由串联电路电流特点知
变形并代入数据得
【分析】(1)该实验的原理是;在更换定值电阻,控制定值电阻两端电压不变时,不应超过滑动变阻器的最大电阻;根据公式,可求出阻值;本实验中,多次测量的目的是减小误差;
(2)根据,可求出待测电阻阻值。
33.【答案】(1)
(2)B
(3)2.2;左
(4)0.625;实际功率
(5)甲
(6)<
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】(1)滑片P向左移灯泡变亮即滑片左移时接入电路的电阻变小,应接左下A点,如下图:
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处,即B点。
(3)电压表的量程为0~3V,分度值为0.1V,由乙可知电压表的示数为2.2V,此时灯泡两端的电压小于灯泡的额定电压,要使小灯泡正常发光,需增大小灯泡两端的电压,根据串联分压原理可知需减小滑动变阻器接入电路的电阻,应将滑片向左移动。
(4)由图丙可知灯泡两端电压为2.5V时,通过灯泡的电流为0.25A,则灯泡的额定功率是
实验发现,灯泡的实际功率越大,灯泡越亮,灯泡的亮度是由它的实际功率决定的。
(5)灯泡正常发光时,小灯泡两端的电压为额定电压2.5V,滑动变阻器两端的电压为
串联电路各处电流相等,此时滑动变阻器接入电路的阻值为
则小明应选用甲。
(6)若小灯泡的额定功率P0与某次工作时的实际功率P1满足,若灯的电阻不变,根据可得
但小灯泡的电阻会随温度的升高而变大,即,所以,小灯泡的额定电流I0与实际电流I1的大小关系应该是
【分析】(1)实验要求滑动变阻器、灯泡、电流表组成串联电路,电压表并联在灯泡两端;滑动变阻器遵循”一上一下“的连接方法;滑片远离下触点时,电阻变大;
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处;
(3)看清电压表的分度值,结合对应刻度读数;灯泡两端的电压小于灯泡的额定电压,根据串联分压原理可知需减小滑动变阻器接入电路的电阻;
(4)根据公式P=UI,可求出额定功率;灯泡的亮度是由它的实际功率决定的;
(5)根据公式,可求出电阻,确定规格;
(6)根据公式,可确定电流关系。
34.【答案】(1)液面高度差的变化
(2)电阻;右
(3)不同;使通过R1和R2的电流不相等
(4)变小
(5)Q=I2Rt;160
【知识点】焦耳定律的应用
【解析】【解答】(1)电流通过导体产生热量的多少不能直接观察,实验前,应使两个U形管中的液面高度相同,密闭的气体温度的变化可以通过液面高度差的变化来反映。
(2)甲装置中,将容器中的电阻丝串联起来接到电源两端,通过他们的电流I与通电时间t相同,电阻不同,探究电流产生的热量与电阻的关系;左边容器中的电阻小于右边容器中的电阻,由Q=I2Rt可知,右边容器中的电阻产生的热量多,温度升得较快,这表明:在电流和通电时间相同的情况下,导体的电阻越大,产生的热量越多。
(3)图乙的装置在实验中,右侧容器的外部,将一个完全相同的电阻和这个容器内的电阻并联,再接入原电路,使通过左边容器中电阻的电流与通过右边容器中电阻的电流不同,可以探究电流产生的热量与通过导体的电流大小的关系。
(4)[6]当乙装置中R3发生了断路时,电路中只有R1和R2串联,此时电路中的总电阻变大,电路中电流变小,根据焦耳定律Q=I2Rt在相同时间内,电阻丝R1产生热量变小,与步骤(3)相比较,则左侧U形管中液面的高度差将变小。
(5)根据焦耳定律的定义可知,焦耳定律的公式为Q=I2Rt;根据公式可知,甲图中左电阻产生的热量为
【分析】(1)气体温度的变化可以通过液面高度差的变化来反映;
(2)电流I与通电时间t相同,电阻不同,探究电流产生的热量与电阻的关系;根据公式Q=I2Rt,可比较产生热量的关系;
(3)电阻和通电时间相同,电流不同,可以探究电流产生的热量与通过导体的电流大小的关系;
(4)电路中的总电阻变大,电路中电流变小,根据焦耳定律Q=I2Rt在相同时间内,产生的热量变小;
(5)根据Q=I2Rt,可求出热量。
辽宁省鞍山市铁西区2023年中考物理一模试卷
一、单选题
1.(2023·鞍山模拟)下列数据符合事实的是( )
A.家用节能灯的额定功率约为200W
B.对人体的安全电压约为36V
C.人体电阻约为100Ω
D.手电筒中的电流约200mA
【答案】D
【知识点】电流的大小;电压和电压的单位换算;电阻;电功率
【解析】【解答】A.家用节能灯的额定功率约为20W。A不符合题意;
B.对人体的安全电压不高于36V。B不符合题意;
C.一般在干燥环境中,人体电阻大约在2000Ω左右;皮肤出汗时,约为1000Ω左右;皮肤有伤口时,约为800Ω左右。C不符合题意;
D.手电筒中的电流约为0.2A,即200mA。D符合题意。
故答案为:D。
【分析】根据常见的电压、电功率、电阻及电流,结合数据解答。
2.(2023·鞍山模拟)如图是四冲程汽油机工作时某个冲程的示意图,下列正确的是( )
A.该冲程将内能转化为机械能
B.该冲程汽缸内物质的内能增大
C.该冲程汽缸内的物质只有空气
D.该冲程的下一冲程靠飞轮惯性完成
【答案】B
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】ABD.由图知,汽油机的两气门都关闭,活塞上行,汽缸的容积变小,是压缩冲程,该冲程中机械能转化为内能,汽缸内物质的内能变大;压缩冲程依靠飞轮惯性完成,下一个冲程是做功冲程,不是依靠飞轮惯性完成的,B符合题意,AD不符合题意;
C.汽油机在吸气时,吸入的是汽油和空气的混合物,所以该冲程汽缸内的物质是汽油和空气的混合物,C不符合题意。
故答案为:B。
【分析】汽油机的两气门都关闭,活塞上行,是压缩冲程,该冲程中机械能转化为内能,汽缸内物质的内能变大;汽油机的四个冲程,只有做功冲程飞轮是受力运动,其余都是依靠飞轮惯性完成的;汽油机在吸气时,吸入的是汽油和空气的混合物。
3.(2023·鞍山模拟)现代生产生活中需要各种各样的材料,下列正确的是( )
A.导体的电阻是由其两端的电压和通过的电流决定
B.超导体是一种电阻很大的材料
C.有些半导体材料对光比较敏感,可以制造光敏电阻
D.橡胶、铝、塑料都是很好的绝缘材料
【答案】C
【知识点】导体与绝缘体;影响电阻大小的因素;半导体特点及作用;超导体特点及作用
【解析】【解答】A.导体的电阻与材料、长度、横截面积和温度有关,与加在导体两端的电压和通过导体的电流无关,A不符合题意;
B.超导体是一种在特定条件下电阻为零的材料,B不符合题意;
C.有些半导体材料对光比较敏感,导电性能受光照影响较大,当光照增强时,其导电性能大幅度提高,表现为电阻减小,可以制造光敏电阻,C符合题意;
D.橡胶、塑料都是很好的绝缘材料,铝是较好的导体,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】导体的电阻与材料、长度、横截面积和温度有关,与电压和电流无关;超导体是一种在特定条件下电阻为零的材料;光敏电阻为半导体材料;不容易导电的物体是绝缘体。
4.(2023·鞍山模拟)中华美食享誉世界。厨师在烹饪美食的过程中,包含了许多物理知识,下列说法中错误的是( )
A.炒菜时,满屋飘香,说明了分子在不停地做无规则热运动
B.煮菜时,菜入味比凉拌菜快是因为温度越高,分子热运动越剧烈
C.蒸菜时,是通过水蒸气的热传递增加菜的内能
D.炖菜时,在汤沸腾后把炖汤的火调小,是为了降低汤的温度
【答案】D
【知识点】温度、热量与内能的关系;分子热运动
【解析】【解答】A.炒菜时满屋飘香,属于扩散现象,这表明分子在不停地做无规则运动,A正确,不符合题意;
B.因为温度越高,分子热运动越剧烈,所以煮菜时,菜入味比凉拌菜快,B正确,不符合题意;
C.炒菜时,菜从锅中吸收热量,是通过热传递的方式使菜的内能增加,C正确,不符合题意;
D.炖菜时,当汤沸腾以后,把炖汤的火调小,此时汤继续沸腾,汤的温度不变,D错误,符合题意。
故答案为:D。
【分析】扩散现象表明分子在不停地做无规则运动;温度越高,分子热运动越剧烈;吸收热量,内能增大,属于热传递改变内能;液体沸腾后,继续吸热,温度保持不变。
5.(2023·鞍山模拟)如图所示是小明设计的水位计工作原理图,绝缘浮子随水位的升降带动滑动变阻器 R的金属滑杆P升降,水位最低时,滑杆P位于R的a端处。下列判断正确的是( )
A.水位升高时,小灯泡亮度变亮
B.水位升高时,电流表示数变大
C.水位升高时,电压表示数变大
D.水位最低时,电压表示数不为零
【答案】C
【知识点】电路的动态分析
【解析】【解答】由图得,灯泡L与滑动变阻器串联,电流表测量电路电流,电压表测量滑动变阻器aP部分的电压;
AB.水位升高时,滑动变阻器始终全部接入电路中,电路中总电阻不变,因此电流大小不变,小灯泡亮度不变,AB不符合题意;
C.水位升高时,aP部分的电阻增大,而电路中的电流大小不变,由欧姆定律得,aP部分的电压增大,电压表示数变大,C符合题意;
D.水位最低时,aP部分的电阻为0,电压表示数为零,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】电流表与测量部分串联;电压表与测量部分并联;根据水位变化,确定滑片的移动方向,滑片原理固定端时,接入电路的电阻变大;串联电路的电流变小;滑动变阻器两端的电压变大。
6.(2023·鞍山模拟)关于电流、电压和电阻,下列说法中正确的是( )
A.电流是电荷定向移动形成的,所以电流的方向与电荷定向移动的方向相同
B.通过导体的电流一定与导体两端的电压成正比
C.由欧姆定律可得,但是导体的电阻与它两端的电压和电流无关
D.电压是形成电流的原因,所以电路中有电压就一定有电流
【答案】C
【知识点】有持续电流的条件;影响电阻大小的因素;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】A.电荷的定向移动形成电流,规定正电荷定向移动的方向是电流的方向,自由电子的定向移动方向与电流方向相反,A不符合题意;
B.电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比,B不符合题意;
C.导体的电阻是导体的一种性质,与它两端的电压和流过的电流无关,C符合题意;
D.电压是产生电流的原因,形成电流的必要条件有两个,一是有电压,二是电路必须是通路;所以有电压不一定有电流,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】电荷的定向移动形成电流,规定正电荷定向移动的方向是电流的方向;电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比;电阻与电流、电压无关;形成电流的必要条件有两个,一是有电压,二是电路必须是通路。
7.(2023九上·阳泉期末)如图所示是生活中常见的刷卡机,当人们将带有磁条的信用卡在刷卡机指定位置刷一下,刷卡机的检测头就会产生感应电流便可读出磁条上的信息。下列选项中与刷卡机读信息原理相同的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】通电直导线周围的磁场;磁场对通电导线的作用;电磁感应
【解析】【解答】刷卡机读出信息原理就是电磁感应现象。
A.如图反映的是,电流周围存在着磁场,是电流的磁效应,A不符合题意;
B.如图电路,当闭合开关时,导体棒中有电流流过,在磁场中受到力的作用而运动,B不符合题意;
C.当螺线管通电时,在周围产生磁场,这是电流的磁效应,C不符合题意;
D.如图电路中没有电源,当闭合开关,闭合电路的一部分导体在磁场中进行切割磁感线运动时,导体中有感应电流产生,这是电磁感应现象。D符合题意。
故答案为:D。
【分析】导体切割磁感线时,产生感应电流,是电磁感应现象。
8.(2023·鞍山模拟)如图所示,闭合开关,两灯都正常发光,电流表和电压表都有示数。若灯L1断路,则电流表和电压表的读数将( )
A.电流表读数变大,电压表读数变大
B.电流表读数不变,电压表读数变大
C.电流表读数变小,电压表读数变大
D.电流表和电压表读数都变为零
【答案】C
【知识点】电路的动态分析
【解析】【解答】由图可知,两灯串联,电压表测灯L1的电压,电流表测电路中的电流;若灯L1断路,电路中无电流,电流表无示数,所以电流表的示数会变为零;电压表的正负接线柱与电源之间是接通的,测电源电压,所以电压表有示数且变大,ABD不符合题意,C符合题意。
故答案为:C。
【分析】电流表与测量部分串联;电压表与测量部分并联;电压表串联在电路中时,电路中几乎没有电流,电压表测电源电压。
9.(2023·鞍山模拟)甲、乙两灯的额定电压均为6V,测得两灯的电流与电压关系图象如图所示。则下面的说法不正确的是( )
A.甲灯正常工作的电阻是20Ω
B.乙灯的实际功率是2. 4W时,它两端实际电压约为4V
C.当把甲、乙两灯串联接在7V的电源上时,电路消耗的总功率是2. 8W
D.当把甲、乙两灯并联接在4V的电源上时,电路消耗的总功率约为3. 4W
【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】A.根据题意知道,甲灯正常发光时的电压是U甲 =6V,由图象知道,此时通过甲灯的电流是I甲 =0.3A,由知道,甲灯正常工作时的电阻是:,
A正确,不符合题意;
B.由图知道,当灯的电压为4V时,通过的电流为0.6A,则乙灯的实际功率是:P乙′=U乙′I乙′=4V×0.6A=2.4W,
所以,当乙灯的实际功率是2.4W时,它两端的实际电压是4V,B正确,不符合题意;
C.把甲、乙两灯串联接在7V的电源上时,通过它们的电流相等,且电源的电压等于两灯泡两端的电压之和,由图象知道,当电路中的电流为0.3A,甲灯的实际电压为6V,乙灯的实际电压为1V时满足电源电压为7V,所以电路中的电流为0.3A,则P串 =U串 I串 =7V×0.3A=2.1W,
C错误,符合题意;
D.把甲、乙两灯并联接在4V的电源上时,由图象可知,甲灯的电流约为0.25A,乙灯的电流约为0.6A,则电路的总电流:I=I甲′+I乙′=0.25A+0.6A=0.85A,
所以,电路消耗的总功率是:P并=U并I=4V×0.85A=3.4W,
D正确,不符合题意。
故答案为:C。
【分析】根据公式,可求出电阻;根据公式P=UI,结合图像数据,确定实际电压;根据公式P=UI,求出总功率。
10.(2022九下·兴化月考)如图所示的家庭电路,闭合开关S1和S2,灯L1发光,灯L2不发光.用试电笔分别接触插座的左、右孔,氖管均发光.若电路中只有一处故障,则( )
A.灯L2断路 B.ab间断路 C.cd间断路 D.de间断路
【答案】D
【知识点】家庭电路的故障分析
【解析】【解答】闭合开关S1和S2,灯L1发光,灯L2不发光,说明灯L1的线路正常,用试电笔分别接触插座的左、右孔,氖管均发光,即d与火线相连,说明故障是de间断路,d通过插座与与火线相连,
故答案为:D.
【分析】灯泡的开关闭合后不能工作,但火线有电,则零线断路。
二、多选题
11.(2023·鞍山模拟)下列说法中正确的是( )
A.电荷的定向移动形成电流
B.用电器中有电流通过,用电器所在电路一定接了电源而且电路是闭合的
C.导体中都有大量的自由电子,因此导体容易导电
D.金属导体中自由电子的定向移动方向与电流方向相同
【答案】A,B
【知识点】导体与绝缘体;有持续电流的条件
【解析】【解答】A.电荷的定向移动形成电流,正电荷定向移动的方向规定为电流的方向,A符合题意;
B.形成电流的两个条件:一是电路中要有电源;二是电路是闭合回路。所以,用电器中有电流通过,用电器所在电路一定接了电源而且电路是闭合的,B符合题意;
C.金属导体中有大量的自由电子,因此金属导体容易导电,但酸碱盐水溶液导电靠的是离子,C不符合题意;
D.正电荷定向移动的方向规定为电流的方向,电子带负电荷,金属导体中自由电子的定向移动方向与电流方向相反,D不符合题意。
故答案为:AB。
【分析】电荷的定向移动形成电流,正电荷定向移动的方向规定为电流的方向;形成电流的两个条件:一是电路中要有电源;二是电路是闭合回路;酸碱盐水溶液导电靠的是离子。
12.下列说法中,正确的是( )
A.电磁继电器是一种电路开关
B.地磁场的N极在地球的北极附近
C.奥斯特实验说明通电导体周围存在着磁场
D.将能自由转动的小磁针放在磁场中的P点,小磁针静止时N极所指的方向就是P点磁场的方向
【答案】A,C,D
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】解:A、电磁继电器是一种电路开关,其主要部件是电磁铁等,可以对电路实行远程控制和自动控制,故A正确;
B、地磁场的两极和地理的两极相反,所以地磁场的N极在地球的南极附近,故B错误;
C、奥斯特实验说明通电导体周围存在着磁场,这就是电流的磁效应,故C正确;
D、将能自由转动的小磁针放在磁场中的P点,小磁针静止时N极所指的方向就是P点磁场的方向,故D正确.
故选ACD.
【分析】(1)电磁继电器是利用电磁铁来进行控制的开关;
(2)地磁场的两极和地理的两极相反;
(3)奥斯特实验说明通电导体周围存在着磁场;
(4)小磁针静止时N极所指的方向就是该点磁场的方向.
13.(2023·鞍山模拟)随着人们生活水平的日益提高,小汽车越来越多地走进了百姓人家.一辆使用汽油为燃料的小汽车,以72km/h的速度在水平路面上匀速行驶时,发动机的实际功率为20kW.若小汽车行驶的路程为108km,汽油的热值q=4.6×107J/kg,小汽车发动机的效率为25%.则关于小汽车在这段路程中,下列说法正确的是( )
A.运动的时间为1.2h B.发动机所做的功为1.08×108J
C.汽车所受的阻力为1000N D.消耗汽油的质量为5kg
【答案】B,C
【知识点】热量的计算;热机的效率
【解析】【解答】A.根据公式v=可知,汽车的运动时间为:t== =1.5h,
A不符合题意;
B.发动机所做的功为:W=Pt=20000W×5400s=1.08×108J,
B符合题意;
C.汽车的速度v=72km/h=20m/s,根据公式P==Fv可知,汽车的牵引力:F== =1000N,
根据二力平衡的条件汽车汽车所受的阻力为:f=F=1000N,
C符合题意;
D.汽油完全燃烧释放的热量Q=mq,又因为Q=,所以:m===≈8.7kg,
D不符合题意.
故答案为:BC
【分析】根据公式,可求出运动时间;根据公式W=Pt,可求出功;根据公式,可求出阻力;根据公式,可求出汽油质量。
14.(2023·鞍山模拟)如图所示,电源电压恒为4V,电压表的量程为0~3V,电流表的量程为0~0.6A,滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”,小灯泡L标有“2.5V 1.25W”的字样(灯丝电阻不变)。闭合开关S,在保证电路各元件安全的情况下,移动滑动变阻器的滑片,下列说法正确的是( )
A.电压表的示数变化范围是1.5~3V
B.电流表的示数变化范围是0.2~0.6A
C.小灯泡L的电功率的变化范围是0.2~1.25W
D.滑动变阻器连入电路的阻值的变化范围是10~20Ω
【答案】A,C
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析;电功率的计算
【解析】【解答】A.由电路图可知,闭合开关S后,灯泡L与滑动变阻器R串联,电压表测变阻器R两端的电压,电流表测电路中的电流。灯泡正常发光时的电压为2.5V,功率为1.25W,此时,小灯泡两端得电压最大,滑动变阻器两端得电压最小。根据串联电路电压特点知,小灯泡正常发光时电压表的示数为
因1.5V<3V,没有超出电压表的量程,电压表的量程是0~3V,最大示数是3V,则电压表的示数变化范围为1.5V~3V,A符合题意;
BCD.灯泡正常发光,小灯泡的额定功率为1.25W,由可得灯泡正常发光时的电流
因串联电路中各处的电流相等,且电流表量程“0~0.6A”,滑动变阻器允许通过的最大电流为1A,所以,电路中的最大电流为
此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小为
小灯泡的电阻为
根据串联分压原理可知,当电压表的示数最大为3V时,滑动变阻器接入电路的阻值最大,电路中的电流最小,灯泡的实际功率最小,则灯泡两端的最小电压为
则电路中的最小电流为
灯泡的最小功率为
滑动变阻器接入电路的最大阻值
综上所述,小灯泡的实际电功率变化范围为0.2W~1.25W,电路中的电流范围为0.2A~0.5A,滑动变阻器连入电路的阻值的变化范围是3Ω~15Ω,BD不符合题意,C符合题意。
故答案为:AC。
【分析】根据及电压表量程,可确定电压表示数变化;根据及灯泡的额定电流,可求出电流范围;根据公式,可求出电阻范围;根据公式P=I2R,可求出功率范围。
三、填空题
15.(2023·鞍山模拟)如图甲为长征二号F运载火箭正在发射的情景,它使用液态氢作燃料,主要是因为液态氢具有较大的 ;12月9日宇航员王亚平在空间站进行了太空直播授课,实现了天地互动,所需的电能主要来源于太阳能帆板。如图乙所示,太阳能帆板是一种把 转化为电能的装置,它相当于电路中的 。
【答案】热值;太阳能;电源
【知识点】燃料的热值;太阳能及其利用与转化;电路的构成及电路图
【解析】【解答】如图甲为长征二号F运载火箭正在发射的情景,它使用液态氢作燃料,主要是因为液态氢具有较大的热值,与其它燃料相比,燃烧相同质量可以放出更多的热量。
12月9日宇航员王亚平在空间站进行了太空直播授课,实现了天地互动,所需的电能主要来源于太阳能帆板。如图乙所示,太阳能帆板是一种把太阳能转化为电能的装置;因为提供了电能,所以它相当于电路中的电源。
【分析】液态氢具有较大的热值,与其它燃料相比,燃烧相同质量可以放出更多的热量;太阳能帆板是一种把太阳能转化为电能的装置;电源是提供电压的装置。
16.(2023·鞍山模拟)如图甲所示,两个铅柱没有被重物拉开,说明铅柱的分子之间存在 ;如图乙所示,在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一团硝化棉,把活塞迅速压下去,发现棉花燃烧起来,其说明 可以改变物体的内能,此过程与热机的 冲程类似。
【答案】引力;做功;压缩
【知识点】做功改变物体内能;内燃机的四个冲程;分子间相互作用力
【解析】【解答】两个底面削平的铅柱紧压在一起,由于分子之间存在相互作用的引力,所以没有被重物拉开。
如乙图所示,把活塞迅速压下去,活塞对筒内的空气做功,空气的内能增大,温度升高,当空气的温度达到硝化棉的着火点,硝化棉就会燃烧。该现象说明了对物体做功,物体的内能增加,此过程机械能转化为内能,与热机的压缩冲程类似。
【分析】分子之间存在相互作用的引力;对物体做功,物体的内能增加,此过程机械能转化为内能,与热机的压缩冲程类似。
17.(2023·鞍山模拟)小军买了一个“电热驱蚊器”,它是利用电流的 效应来工作的,当小军把“电热驱蚊器”的插头插入插座时,保险丝立即熔断了,可能是插头处发生了 ,为了安全用电,人们必须在 (“火”或“零”)线上安装保险装置。
【答案】热;短路;火
【知识点】电流的热效应;家庭电路的连接;家庭电路的故障分析
【解析】【解答】电热灭蚊器是利用电流的热效应来工作的,即电流通过电加热器时会产生一定的热量,使置于其上的药片的有效药剂挥发至室内的空间中,达到驱蚊灭蚊之功效。
由生活常识可知,“电热驱蚊器”的功率一般比较小,因此造成保险丝熔断的原因不会是因“电热驱蚊器”的功率过大;由“电热驱蚊器”插头插入插座时,保险丝立即熔断可知,应该是“电热驱蚊器”的插头处短路了。
如果在火线和零线上各装一根保险丝,当零线上的保险丝熔断时,虽然也能够切断电路,但由于是切断的零线,火线未被断开而故障线路仍旧带电,仍存在很大的安全隐患。如果保险丝装在火线上,则发生故障时可以切断电路,使保险丝以下的线路不再带电,这样会更安全一些。
【分析】电流具有热效应;电路短路,会有很大的电流流入电路,产生大量热;保险丝装在火线上,则发生故障时可以切断电路。
18.(2023·鞍山模拟)很多生活小常识都蕴涵着物理学原理:用水作为冷却剂是因为水的 较大的缘故;多个大功率用电器不能同时插在一个插座上,是因为这样会使用电器总功率过大,造成电流过大,容易引起火灾。加油前我们需要触摸加油机上的静电消除器(如图)避免因静电引起火灾。若瞬间电流方向是由静电消除器流向人体,则人体带的是 (选填“正”或“负”)电荷。
【答案】比热容;负
【知识点】比热容;两种电荷
【解析】【解答】用水作为冷却剂是因为水的比热容较大,相同质量的水和其它物质比较,升高相同的温度,水吸收的热量多。
人体触摸加油机上的静电消除器时,若瞬间电流方向是由静电消除器流向人体,负电荷定向移动的方向与电流方向相反,负电荷由人体流向静电消除器,人体带负电荷。
【分析】水的比热容较大,相同质量的水和其它物质比较,升高相同的温度,水吸收的热量多;得到电子的带负电。
19.(2023·鞍山模拟)如图为一款电蒸锅,连接电蒸锅的插头中间的插脚比较长,它与电蒸锅的 相连。当将该电蒸锅接入电路时,它和房间里的照明灯泡的连接方式是 。
【答案】金属外壳;并联
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;插座的构造与工作方式
【解析】【解答】连接电蒸锅的插头中间的插脚比较长,是为了更早的连接地线,防止电蒸锅的金属外壳漏电,引发安全事故,因此连接电蒸锅的插头中间的插脚与电蒸锅的金属外壳相连。
在家庭电路中各家用电器独立工作、互不影响。由串并联电路的特点知,该电蒸锅和房间里的照明灯泡的连接方式是并联。
【分析】三孔插座中间的插脚与用电器的金属外壳连接;并联中用电器独立工作、互不影响。
20.(2023·鞍山模拟)如图为电能表的实物图,小华只让家里的空调单独工作,测出36s内电能表转盘转过30r,则空调这段时间内消耗的电能是 J,空调的实际功率为 W。如果让家中用电器同时工作,则小明家中最多还能接入额定功率为 W的用电器。
【答案】4.32×104;1200;3200
【知识点】电能表参数的理解;电功计算公式的应用;电功率的计算
【解析】【解答】由电能表信息可知,2500r/kW·h表示的是电路中每消耗1 kW·h的电能,电能表的转盘转2500r,空调工作时,电能表转盘转动30r消耗的电能为
空调工作的时间为36s,空调的实际功率为
如果让家中用电器同时工作,则小明家中最多能接入的总功率为
还能接入用电器的额定功率为
【分析】根据公式,可求出电能;根据,可求出实际功率;根据P=UI,可求出最大功率。
21.(2023·鞍山模拟)如图所示,电源电压恒定,R1=20Ω。闭合开关S,断开开关S1,电流表示数是0.3 A;再闭合S1,此时R1与R2 联,若电流表示数变化了0.2 A,则电源电压为 V,R2的阻值为 Ω。
【答案】并;6;30
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】闭合开关S和S1,此时R1与R2的并列连在一起,电路中有两条支路,因此R1与R2是并联的。
只闭合开关S,电路中只有R1工作,电流表示数是0.3 A,则通过R1的电流为I1=0.3A,由欧姆定律可知,电源电压为
当闭合S和S1时,此时R1与R2并联,电流表测干路电流,电流表示数变化了0.2 A,由于并联电路中各用电器独立工作,互不影响,所以通过R2的电流为I2=0.2A,并联电路中各用电器两端电压相等,都等于电源电压,即
因此R2的阻值为
【分析】并联电路各支路可独立工作、互不影响;根据公式U=IR,可求出电压;根据公式,可求出电阻。
22.(2023·鞍山模拟)2021年7月20日,由中国中车承担研制、具有完全自主知识产权的世界首套设计时速600公里高速磁浮交通系统在山东青岛成功下线(如图)。高速磁浮交通系统采用的是成熟可靠的常导技术,高速磁浮运行时,通过精确控制电磁铁中的电流,车体与轨道之间始终保持约10毫米的悬浮间隙。车辆底部的悬浮架装有电磁铁,利用电流的 效应产生强磁场,且通过精确控制电流的 控制电磁铁磁性强弱,与铺设在轨道下方的铁芯由于 磁极相互吸引,产生向上的吸力,从而克服地心引力,使车辆“悬浮”起来。
【答案】磁;大小;异名
【知识点】磁现象;电磁铁的构造和原理
【解析】【解答】车辆底部的悬浮架装有电磁铁,电磁铁通电后具有磁性,是利用电流的磁效应产生强磁场,通过精确控制电流的大小可以控制电磁铁磁性的强弱。
同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引;电磁铁的磁极与铺设在轨道下方的铁芯由于异名磁极相互吸引。
【分析】电磁铁通电后具有磁性,是利用电流的磁效应产生强磁场,通过精确控制电流的大小可以控制电磁铁磁性的强弱;同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。
23.(2023·鞍山模拟)如图所示的电路中,电源为四节新干电池串联而成,电路中是一定值电阻R1与最大阻值为40Ω的滑动变阻器R2串联在电路中,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P滑到最左端时,电流表的示数为0.3A;当滑动变阻器的滑片P滑到最右端时,电流表的示数为0.1A。则定值电阻R1的阻值是 Ω,滑动变阻器全部连入电路时消耗的电功率为 W。
【答案】20;0.4
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】电源的电压为U=4×1.5V=6V
当滑动变阻器的滑片P滑到最左端时,此时只有电阻R1接入电路,R2接入电路的阻值为0,I1=0.3A,定值电阻R1的阻值为
又因为当滑动变阻器的滑片P滑到最右端时,电阻R1与滑动变阻器R2串联接入电路,R2=40Ω,I=0.1A,所以滑动变阻器全部连入电路时消耗的电功率为
【分析】根据公式,可求出电阻;根据公式,可求出电功率。
四、作图题
24.(2023·鞍山模拟)闭合开关,甲、乙两个通电螺线管之间的磁感线如图所示。
(1)画出磁感线的方向;
(2)将通电螺线管乙的电池符号画在虚线框内;
(3)标出小磁针的N极。
【答案】(1)解:作图如下:
(2)解:作图如下:
(3)解:作图如下:
【知识点】安培定则;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】(1)根据安培定则,甲螺线管的左端是S极,右端是N极,甲、乙两个螺线管之间是异名磁极间的磁场,磁感线的方向从N极指向S极,如图所示
(2)由(1)可知,图乙的左端是S极,根据安培定则可知,图乙中电池的左端是电源的正极,右端是电源的负极,如图所示
(3)根据小磁针静止时N极所指的方向总是和该点的磁场方向一致,可知:小磁针的N极如图所示
【分析】(1)根据安培定则确定N极,磁场外部磁感线方向从N极到S极;同名磁极相排斥,异名磁极相吸引;
(2)根据通电螺线管的磁极,结合安培定则判断螺线管的电流方向,进而确定电源正极;
(3)同名磁极相排斥,异名磁极相吸引。
25.(2021九上·中山期末)请将如图中的电灯、开关和插座接入家庭电路中,符合家庭用电。要求:开关只控制电灯。
【答案】解:如图所示:
【知识点】家庭电路的连接
【解析】【解答】由于开关只控制电灯,则开关与电灯串联,插座与电灯并联。灯泡接法:火线进入开关,再进入灯泡顶端的金属点,零线直接接入灯泡的金属螺旋套,这样在断开开关能切断火线,接触灯泡不会发生触电事故,既能控制灯泡,又能更安全;三孔插座的接法:上孔接地线、左孔接零线、右孔接火线。如图所示:
【分析】开关控制灯泡时,火线首先进入开关,然后再接灯泡;三孔插座符合“左零右火上接地”的原则。
26.(2023·鞍山模拟)如图所示电路,请在口中填入适当的电压表或电流表符号,使得开关S闭合后,两盏灯都能正常工作。
【答案】解:作图如下:
【知识点】电流表的连接;电压表的连接
【解析】【解答】由电路图知,两个电表都是电流表,则电路短路,两个都是电压表,则电路断路,左边为电流表,右边为电压表,则两灯并联在电路中,电流表测干路的电流,作图如下:
【分析】电压表与被测部分并联,电流表与被测部分串联,电压表在电路中相当于断路,电流表在电路中相当于导线。
五、简答题
27.(2023·鞍山模拟)小斌家电热毯的电阻丝烧断后,他把电阻丝接起来又能继续使用,但没过多长时间接头处又被烧断了,请你用所学物理知识帮小斌解释一下电热毯电阻丝接头处容易被烧断的原因?
【答案】断了的电阻丝接上再用,连接处接触面积比正常电阻丝的横截面积小,接头处的电阻比正常地方的电阻丝电阻大,根据焦耳定律公式可知,在电流、通电时间相同的情况下,电阻越大,产生的热量越多,温度越高,因此接头处烧焦就是因为电阻过大造成的。
【知识点】焦耳定律的应用
【解析】【分析】材料和长度相同的条件下,横截面积越小,电阻越大;根据公式Q=I2Rt,在电流、通电时间相同的情况下,电阻越大,产生的热量越多,温度越高。
六、计算题
28.(2023·鞍山模拟)火锅是人们比较喜欢的一种饮食方式,如图所示为小明家使用的一款火锅工作电路的原理图。它有高、中、低三个加热档位,旋钮开关可以分别置于“0和1”、“1和2”、“2和3”或“3和4”接线柱。正常工作时,低温档的功率为200W,且为高温档功率的,电阻丝R2=44Ω(忽略温度对电阻的影响)。求:
(1)低温档时电路中的电流(保留一位小数);
(2)电阻丝R1的阻值是多少?
(3)在某用电高峰期,若家庭电路中只有该电火锅在工作,发现标有“3000imp/(kW·h)”的电能表的指示灯闪烁168次,使质量为1.8kg的水从25℃升高到49℃,求此时电火锅的加热效率(水吸收的热量与消耗电能的百分比)[c水=4.2×103J/(kg·℃)]。
【答案】(1)解:低温档的功率为200W,根据P=UI,低温档时电路中的电流为
答:低温档时电路中的电流为0.9A;
(2)解:当旋钮开关置于“1和2”接线柱时,R2、R3串联,电路电阻最大,根据可知,电功率最小,火锅处于低温挡;当旋钮开关置于“2和3”接线柱时,R3被短路,电路为R2的简单电路,电路电阻较大,根据可知,电功率较大,火锅处于中温挡;当旋钮开关置于“3和4”接线柱时,R1、R2并联,电路电阻最小,根据可知,电功率最大,火锅处于高温挡。当火锅处于高温挡时,根据并联电阻的规律及有
代入已知量
解之R1=96.8Ω
答:电阻丝R1的阻值是96.8Ω;
(3)解: “3000imp/(kW·h)”表示电能表指示灯每闪烁3000次消耗电能1kW·h,电能表的指示灯闪烁168次消耗的电能
质量为1.8kg的水从25℃升高到49℃吸收的热量为Q吸=c水m(t﹣t0)=4.2×103J/(kg·℃)×1.8kg×(49℃﹣25℃)=1.8144×105J
此时电火锅的加热效率
答:此时电火锅的加热效率为90%。
【知识点】电功与热量的综合计算
【解析】【分析】(1)根据公式,可求出电流;
(2)根据公式,可求出电阻;
(3)根据公式 Q吸=c水m(t﹣t0) 及,可求出热效率。
29.(2023·鞍山模拟)如图所示的电路,电源电压大小保持不变。电阻R1=10Ω,R2=20Ω,滑动变阻器R3的规格为“40Ω 0.5A”。求:
(1)只闭合开关S1,电流表的示数为0.1A,则电源电压大小为多少V;
(2)只闭合开关S2,将滑动变阻器的滑片调到最右端,此时电压表示数为多少V;
(3)将S1、S2、S3都闭合,移动滑片位置,使电流表的示数为0.6A,此时滑动变阻器的阻值为多少Ω?
【答案】(1)解:由电路图可知,只闭合开关S1时,电阻R1与R2串联,电流表测量电路中的电流,串联电路的总电阻等于各串联电阻之和,所以电源电压为
答:电源电压大小为3V;
(2)解:只闭合开关S2,将滑动变阻器的滑片调到最右端时,电阻R2与滑动变阻器R3的最大阻值串联,电流表测量电路中的电流,电压表测量R3两端的电压。此时电路中的电流为
R3两端的电压,即电压表的示数为
答:电压表示数为2V;
(3)解:S1、S2、S3都闭合时,R2短路,R1与R3并联,电流表测量干路中的电流。并联电路各支路两端的电压相等,等于电源电压,即
此时通过R1的电流为
因为并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和,所以通过变阻器R3的电流为
此时滑动变阻器的阻值为
答:此时滑动变阻器的阻值为10Ω。
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)根据公式U=IR,可求出电压;
(2)根据公式U=IR,可求出电压;
(3)根据公式,可求出电阻。
七、实验题
30.(2018九上·崇仁月考)为了比较水和食用油的吸热能力,小明用两个完全相同的装置做了如图所示的实验.用温度计测量液体吸收热量后升高的温度值,并用钟表记录加热时间.实验数据记录如表.
物质 质量/g 初始温度/℃ 加热时间/min 最后温度/℃
水 60 20 6 45
食用油 60 21 6 68
(1)在实验过程中一般用控制 相同的方法保证水和食用油吸收的热量相同,通过比较它们 来比较水和食用油吸热能力的差异.实验中水和食用油体积 (选填“相同”或“不同”).
(2)在此实验中,如果要使水和食用油的最后温度相同,就要给 加热更长的时间,此过程中水吸收的热量 (选填“大于”、“等于”或“小于”)食用油吸收的热量.
(3)实验中发现煤油的温度比水的温度升高得 (选填“快”或“慢”),这表明 吸热本领更强.
【答案】(1)加热时间;升高的温度;不同
(2)水;大于
(3)快;水
【知识点】比热容
【解析】【解答】(1) 两个完全相同的装置只要控制加热时间相同,就能保证水和食用油吸收的热量相同,通过比较升高的温度(或温度升高的多少等)来研究水和食用油吸热能力的差异;实验中水和食用油的质量相同,因为水和煤油的密度不同,根据ρ 可知煤油和水的体积不同;
(2)在此实验中,如果要使水和食用油的最后温度相同,就要给水加热更长的时间。因为水的比热容大于食用油的比热容,由Q cm△t知:质量相同,初温相同,最后温度也相同,水吸收的热量大于食用油吸收的热量,选用相同的酒精灯加热,所以水的加热时间长;
(3)由表中数据可知,煤油的温度比水的温度升高得快,这表明水吸热本领更强。
故答案为:(1)加热时间;升高的温度;不同;(2)水;大于;(3)快;水.
【分析】此题考查了我们对于实验数据的分析能力,考查了对比热容这一物理量的理解,(1)实验中采用了转换法,通过观察液体温度的变化来研究水和食用油的吸热能力,比较水与食用油的吸热能力应控制水与食用油的质量相等.
(2)两个相同的酒精灯对其加热,加热时间多,放出的热量就多,相应受热物质吸收的热量就多.
(3)不同的物质吸热能力不同,物质的这种特性用比热容来描述.
31.(2023·鞍山模拟)某实验小组为了探究通过电阻的电流分别与电压、电阻的关系,设计了如图一所示的电路图:其中电源电压恒为4.5V,R0为电阻箱(0~999.9Ω),R1为滑动变阻器(0~20Ω)。
(1)在探究电流与电压的关系实验中,先将R调至5Ω,然后开始进行实验。小明按照电路图连接好实物图如图二所示,小华指出小明的连接出错了,请你帮小明改正电路,要求滑片向左移动时,电流表的示数会变大;(只改一根线的一端,先将错的线打“×”,再重新画过连线)
(2)如果在连接好电路后,闭合开关后,电压表指针偏转至最大值的情况说明R1的滑片可能位于接入电阻最 (选填“小”或“大”)端;
(3)调整好电路后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,直到电流表示数为0.4A时,并读出电压表示数,将测得数据填入相关表格;接着断开开关,将电阻箱的电阻调成10Ω接入电路中,接下来的操作是:闭合开关,将滑动变阻器的滑片P向 (填“左”或“右”)移动到适当位置,将测得数据填入相关表格;
(4)小明分别将电阻箱接入电阻调整为:5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω,重复(3)实验,根据所测数据绘出如图I﹣R图像(如图三),并得出结论: ;本次实验中滑动变阻器接入电路中的电阻不小于 Ω;这一过程中眼睛要一直观察 表示数的变化,直到其示数为 为止。
【答案】(1)
(2)小
(3)右
(4)电压一定时,电流与电阻成反比;6.25;电压;2
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】(1)当滑动变阻器的滑片向左移动时,电流表的指针偏转角度变大,即电阻变小,故变阻器左下接线柱连入电路中与电流表串联,如下图
(2)如果在连接好电路后,闭合开关后,滑动变阻器与定值电阻串联,电压表测定值电阻两端的电压,电压表指针偏转至最大值,说明滑动变阻器两端的电压较小,故该现象产生的原因是R1的滑片可能位于接入电阻最小端。
(3)探究电流与电阻的关系时,应控制定值电阻两端的电压不变,将电阻R=5Ω换成R=10Ω电阻,根据分压原理知道,定值电阻分得的电压将变大,根据串联电路电压规律知,要保持定值电阻两端的电压不变,需增大滑动变阻器分得的电压,由分压原理知道,应增大滑动变阻器接入电路的电阻,所以应将滑动变阻器的滑片向右移动,使电压表示数保持不变。
(4)分析图像知道,电阻的电流与电阻之积为U=IR=0.4A×5Ω=2V
电流与电阻之积为一定值,得出的结论是:在电压一定时,导体中的电流跟导体的电阻成反比。
利用串联分压原理知道R0∶R1=U0∶(U﹣U0)
即2V∶(4.5V﹣2V)=5Ω∶R
解得R=6.25Ω
这一过程中眼睛要一直观察电压表示数的变化,直到其示数为2V为止。
【分析】(1)滑动变阻器遵循”一上一下“的连接方法;滑片远离下触点时,电阻变大;
(2)串联电路中,电阻越小,分压越小;
(3)根据串联电路分压原理和欧姆定律可知,想要控制定值电阻两端电压不变,定值电阻变大时,需要增大滑动变阻器的阻值;
(4)在电压一定时,导体中的电流跟导体的电阻成反比;实验过程中,应控制电压不变。
32.(2023·鞍山模拟)小明在“测量定值电阻的阻值”实验中,设计了如图一所示的实物电路图。已知电源为2节新干电池,滑动变阻器最大阻值为10Ω,请解答下列问题。
实验序号 U/V I/A Rx/Ω
① 0.6 0.15
② 1.2 0.3
③ 1.6 0.4
④ 1.9 0.48
(1)①连接电路图;
②该实验的原理是 ;
③实验中,滑动变阻器除了有保护电路的作用外,还有一个作用是改变定值电阻两端的电压和通过的电流;
④多次移动滑片记录的数据如表所示,分析表中数据可知,利用上述所有器材不可能获得序号①的实验数据,原因是 。
⑤排除错误数据后,计算可得该定值电阻的阻值是 ;
⑥本实验中,多次测量的目的是: ;
(2)小明在没有电流表的情况下,利用图二所示的实验器材测量出了未知电阻Rx的阻值。已知定值电阻R0的阻值为10Ω,电源电压不变。实验操作如下:
①闭合开关S和S1,记录此时电压表示数3V;
②保持开关S闭合,断开开关S1,记录此时电压表示数1V;
根据以上数据,小明计算得到Rx= 。
【答案】(1);原因是电压表示数为0.6V时,滑动变阻器应连入电路的电阻大于滑动变阻器的最大值。;3.99Ω;减小误差
(2)20Ω
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)在“测量定值电阻的阻值”实验中,用电压表测定值电阻两端的电压,用电流表测通过定值电阻的电流,根据求出定值电阻的阻值,故该实验的原理是。
电源为2节新干电池,所以电源电压为3V,由表中第①组数据,根据串联电路的规律及欧姆定律,滑动变阻器连入电路的电阻为
所以不可能通过以上实验获得的数据是①;原因是电压表示数为0.6V时,滑动变阻器应连入电路的电阻大于滑动变阻器的最大值。
由可知,后三次实验电阻值为
求R2、R3、R4的平均值得Rx的值为
多次测量取平均值是为了减小误差,使实验结果更接近准确值。
(3)在步骤①中,电路为只有R0的简单电路,电压表测电源电压,即为3V;在步骤②中,R0与Rx串联,电压表测R0两端电压,根据串联电路电压规律,Rx两端电压为
由串联电路电流特点知
变形并代入数据得
【分析】(1)该实验的原理是;在更换定值电阻,控制定值电阻两端电压不变时,不应超过滑动变阻器的最大电阻;根据公式,可求出阻值;本实验中,多次测量的目的是减小误差;
(2)根据,可求出待测电阻阻值。
33.(2023·鞍山模拟)如图甲是小明和同学做测定小灯泡电功率实验的电路。已知电源电压为6V,小灯泡额定电压为2.5V,正常发光时灯丝的电阻在5Ω~10Ω之间。
(1)请你用笔画线代替导线,帮小明把图甲中的器材连接成实验电路,要求滑片P向左移灯泡变亮(所画的导线不能交叉)。
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于 端(选填“A”或“B”)。
(3)当滑动变阻器滑片P在某一位置时,电压表的示数如图乙所示为 V,为了使小灯泡正常发光,应将滑片向 (选填“左”或“右”)移动。
(4)移动滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成图丙所示的U﹣I图象,根据图象信息,可计算出小灯泡的额定功率是 W;通过这个实验,小明发现,灯泡的亮度是由它的 决定的。
(5)若实验室有两种规格的滑动变阻器,分别是甲“15Ω,1A”和乙“10Ω,1.5A”,则小明应选用 (选填“甲”或“乙”)。
(6)若小灯泡的额定功率P0与某次工作时的实际功率P1满足P0=4P1的关系,则小灯泡的额定电流I0与实际电流I1的大小关系应该是I0 2I1(选填“>”“=”或“<”)。
【答案】(1)
(2)B
(3)2.2;左
(4)0.625;实际功率
(5)甲
(6)<
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】(1)滑片P向左移灯泡变亮即滑片左移时接入电路的电阻变小,应接左下A点,如下图:
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处,即B点。
(3)电压表的量程为0~3V,分度值为0.1V,由乙可知电压表的示数为2.2V,此时灯泡两端的电压小于灯泡的额定电压,要使小灯泡正常发光,需增大小灯泡两端的电压,根据串联分压原理可知需减小滑动变阻器接入电路的电阻,应将滑片向左移动。
(4)由图丙可知灯泡两端电压为2.5V时,通过灯泡的电流为0.25A,则灯泡的额定功率是
实验发现,灯泡的实际功率越大,灯泡越亮,灯泡的亮度是由它的实际功率决定的。
(5)灯泡正常发光时,小灯泡两端的电压为额定电压2.5V,滑动变阻器两端的电压为
串联电路各处电流相等,此时滑动变阻器接入电路的阻值为
则小明应选用甲。
(6)若小灯泡的额定功率P0与某次工作时的实际功率P1满足,若灯的电阻不变,根据可得
但小灯泡的电阻会随温度的升高而变大,即,所以,小灯泡的额定电流I0与实际电流I1的大小关系应该是
【分析】(1)实验要求滑动变阻器、灯泡、电流表组成串联电路,电压表并联在灯泡两端;滑动变阻器遵循”一上一下“的连接方法;滑片远离下触点时,电阻变大;
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处;
(3)看清电压表的分度值,结合对应刻度读数;灯泡两端的电压小于灯泡的额定电压,根据串联分压原理可知需减小滑动变阻器接入电路的电阻;
(4)根据公式P=UI,可求出额定功率;灯泡的亮度是由它的实际功率决定的;
(5)根据公式,可求出电阻,确定规格;
(6)根据公式,可确定电流关系。
34.(2023·鞍山模拟)如图是探究“电流通过导体时产生热量与哪些因素有关”的实验装置,两个透明容器中密封着等量的空气。
(1)实验中,要比较电阻丝产生的热量的多少,只需比较与之相连的U形管中 。
(2)甲装置可探究电流产生的热量与 的关系,通电一段时间后, (选填“左”或“右”)侧容器中U形管中液面的高度差大。
(3)乙装置中通过R1与R2的电流大小 ,电阻R3的作用主要是 。
(4)如果乙装置中R3发生了断路,保证电源电压及通电时间相同,与R3未发生断路时相比较,则左侧U形管中液面的高度差将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(5)焦耳定律的公式: ,若时间为8秒,电流为2A,甲图中左电阻产生的热量为 J。
【答案】(1)液面高度差的变化
(2)电阻;右
(3)不同;使通过R1和R2的电流不相等
(4)变小
(5)Q=I2Rt;160
【知识点】焦耳定律的应用
【解析】【解答】(1)电流通过导体产生热量的多少不能直接观察,实验前,应使两个U形管中的液面高度相同,密闭的气体温度的变化可以通过液面高度差的变化来反映。
(2)甲装置中,将容器中的电阻丝串联起来接到电源两端,通过他们的电流I与通电时间t相同,电阻不同,探究电流产生的热量与电阻的关系;左边容器中的电阻小于右边容器中的电阻,由Q=I2Rt可知,右边容器中的电阻产生的热量多,温度升得较快,这表明:在电流和通电时间相同的情况下,导体的电阻越大,产生的热量越多。
(3)图乙的装置在实验中,右侧容器的外部,将一个完全相同的电阻和这个容器内的电阻并联,再接入原电路,使通过左边容器中电阻的电流与通过右边容器中电阻的电流不同,可以探究电流产生的热量与通过导体的电流大小的关系。
(4)[6]当乙装置中R3发生了断路时,电路中只有R1和R2串联,此时电路中的总电阻变大,电路中电流变小,根据焦耳定律Q=I2Rt在相同时间内,电阻丝R1产生热量变小,与步骤(3)相比较,则左侧U形管中液面的高度差将变小。
(5)根据焦耳定律的定义可知,焦耳定律的公式为Q=I2Rt;根据公式可知,甲图中左电阻产生的热量为
【分析】(1)气体温度的变化可以通过液面高度差的变化来反映;
(2)电流I与通电时间t相同,电阻不同,探究电流产生的热量与电阻的关系;根据公式Q=I2Rt,可比较产生热量的关系;
(3)电阻和通电时间相同,电流不同,可以探究电流产生的热量与通过导体的电流大小的关系;
(4)电路中的总电阻变大,电路中电流变小,根据焦耳定律Q=I2Rt在相同时间内,产生的热量变小;
(5)根据Q=I2Rt,可求出热量。
转载请注明出处卷子答案网-一个不只有答案的网站 » 辽宁省鞍山市铁西区2023年中考物理一模试卷