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2022-2023学年河北省廊坊市固安县九年级(上)期末物理试卷(含详细答案解析)
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这是一份2022-2023学年河北省廊坊市固安县九年级(上)期末物理试卷(含详细答案解析),共21页。试卷主要包含了单选题,多选题,填空题,实验探究题,计算题等内容,欢迎下载使用。
1.下列物体中,通常情况下属于绝缘体的是( )
A. 塑料直尺B. 铜线C. 铝线D. 铅笔芯
2.下列数据最接近实际情况的是( )
A. 普通小台灯正常工作时的电流约为2AB. 一节新干电池的电压约为3V
C. 人体的安全电压是36VD. 空调正常工作时的功率约为1000W
3.2022年5月10日,搭载天舟四号货运飞船的长征七号运载火箭,在我国文昌航天发射场升空,成功进入预定轨道。长征七号运载火箭采用液态氢作为火箭的燃料,原因是液态氢具有( )
A. 较大的比热容B. 较低的沸点C. 较大的热值D. 较小的质量
4.将质量和体积均相同,材料不同的三个正方体金属块,加热到相同的温度后,放到表面平整的石蜡上,最终观察到如图所示的现象,由此可知制成三金属块的材料的比热容( )
A. 甲最大B. 乙最大C. 丙最大D. 一样大
5.小明要设计一个知识竞赛答题器,要求当一个问题有两个可供选择的答案时,选择哪一个答案就闭合哪一个开关,使对应的灯发光,下列电路符合设计要求的是( )
A. B.
C. D.
6.下列实例中,通过做功的方式改变物体内能的是( )
A. 用炉火加热壶中的水,使水的温度升高B. 两手相互摩擦,使手的温度升高
C. 将冰块放入饮料中,使饮料的温度降低D. 入冬用暖气供热,使房间内温度升高
7.关于分子,下列说法正确的是( )
A. 红墨水在水中散开说明分子间存在斥力
B. 吸盘能牢牢地吸在玻璃上,说明分子间存在引力
C. 尘土飞扬,说明分子在不停地做无规则运动
D. 将酒精倒入水中后,水和酒精的总体积会减小,说明分子间有间隙
8.如图所示,通电螺线管周围存在磁场,M是某条磁感线上的一点,则M点的磁场方向及螺线管左端的极性分别是( )
A. 向右 N极
B. 向右 S极
C. 向左 N极
D. 向左 S极
9.如图所示,这是某家庭电路中电能表的表盘,下列说法不正确的是( )
A. 该电能表正常工作的电压为220V
B. 该家庭电路已消耗电能201.8kW⋅h
C. 该电能表允许通过的最大电流为10A
D. 该家庭电路每消耗1kW⋅h的电能,电能表的转盘转过600转
10.小明要测量定值电阻R1和R2两端的电压,连接的电路如图甲所示,闭合开关S后,两电压表指针偏转均如图乙所示,则定值电阻R1和R2两端的电压分别为( )
A. B. C. D.
11.如图甲所示,电源电压不变。闭合开关S,将滑动变阻器R2的滑片P从a端移到b端,两电表示数变化关系如图乙中线段AB所示。则电源电压和滑动变阻器的最大值分别为( )
A. 6V、15ΩB. 6V、30ΩC. 9V、15ΩD. 9V、30Ω
二、多选题:本大题共3小题,共12分。
12.下列做法中,符合安全用电原则的是( )
A. 发现有人触电,立即断开电源B. 将冰箱的金属外壳接地
C. 使用绝缘层破损的插头D. 空气开关跳闸后立即合上
13.下列关于电与磁的说法正确的是( )
A. 奥斯特首先发现了电与磁之间的联系
B. 通过改变电磁铁线圈的匝数,可以改变电磁铁的极性
C. 动圈式扬声器和电动机的工作原理相同
D. 指南针能够指南是因为受到地磁场的作用
14.如图所示,电源电压不变,R1、R2为定值电阻,滑片P置于滑动变阻器中点位置,a为电流表或电压表,任意闭合开关,电路都是安全的,下列说法正确的是( )
A. a是电压表
B. 只闭合开关S1,滑片P向右滑动,a示数变化量与A2示数变化量的比值变小
C. 闭合开关S1、S2,断开开关S3,滑片P向右滑动,定值电阻R1消耗的电功率变大
D. 闭合开关S1、S2、S3,滑片P向左滑动,电路在相同时间内消耗的电能变小
三、填空题:本大题共8小题,共19分。
15.饺子又称水饺,深受我国人民喜爱,是我国的年节食品。新春佳节各家各户都弥漫着饺子的清香,这是______ 现象,煮饺子时,饺子的内能是通过______ 的方式增加的,煮熟的饺子香浓会更加浓郁,这是因为物体的温度越高,分子无规则运动越______ 。
16.丝绸摩擦过的玻璃琫带______ (选填“正”或“负”)电荷,如图所示,用带电的玻璃棒接触验电器的金属球,金属箔张开,其原理是______ (选填“同种”或“异种”)电荷相互排斥。
17.电动自行车以轻便,节能,环保的优点,为我们日常出行带来了极大的便利,在给电动自行车的电池充电时,电池在电路中相当于______ (选填“电源”,“开关”或“用电器”),此过程中的能量转化是______ 能转化为______ 能。
18.涡轮增压是目前汽车发动机中采用的一项新技术,它利用发动机排出的废气带动涡轮旋转,将新鲜空气压缩后再送入内燃机的进气口,使燃料燃烧更充分,从而______ (选填“提高”或“降低”)内燃机的效率,在内燃机的四个冲程中,给汽车提供动力的是______ 冲程,随着汽车行驶,汽车油箱中剩余汽油的热值______ (选填“变大”,“变小”或“不变”)。
19.正确使用试电笔来辨别火线和零线,若试电笔的氖管发光,表明笔尖接触的是______ 线,请将图中灯和控制灯的开关正确接入电路,将灯和开关正确接入电路后,闭合开关S,灯不发光,用试电笔接触电路中的a、b、c三点,氖管均发光,则电路中的故障可能是______ 。
20.在如图所示的电路中,电源电压保持不变,R1、R2为定值电阻,当开关S闭合,甲、乙两表均为电压表时,两表的示数之比U甲:U乙=3:1,则R1:R2=______ ;当开关S断开,甲、乙两表均为电流表时,两表的示数之比I甲:I乙=______ 。
21.在如图所示的电路中,电源电压恒为6V,定值电阻R1=4Ω。闭合开关S后,电压表的示为2V,此时定值电阻R1消耗的电功率为______ W,通电1min定值电阻产R2生的热为______ J。
22.某型号电饭锅有加热和保温两种功能,图甲是其内部工作电路原工作电路原理图,其中R1、R2为阻值恒定的加热电阻;图乙是该电饭锅正常工作时功率与时间的关系图像,由图可知,当开关S接______ (选填“1”或“2”)时,电饭锅处于保温状态;加热电阻R2的阻值为______ Ω。
四、实验探究题:本大题共3小题,共18分。
23.如图所示,这是小明做“探究什么情况下磁可以生电”的实验装置,ab是一根导体棒,通过导线连接在灵敏电流计的两接线柱上。
(1)实验时,小明通过观察______ 来判断电路中是否产生感应电流;
(2)实验中,导体棒ab左右移动,电路中有感应电流产生,导体棒ab上下移动,电路中没有感应电流产生。根据实验现象可得出初步结论:当闭合电路的一部分导体在磁场中做______ 运动时,导体中产生感应电流;
(3)根据结论分析可知,若导体棒ab不动,左右移动磁铁,电路中______ (选填“有”或“无”)感应电流产生;
(4)请写出一条该实验原理在生活中应用的实例______ 。
24.在“比较不同物质吸热升温的情况”实验中,小明采用了如图所示的实验装置。
(1)实验中,应控制烧瓶中水和煤油的初温和______ 相等;
(2)在选取电阻丝时,电阻丝甲和电阻丝乙的阻值要______ (选填“相同”或“不同”);
(3)准备就绪后,闭合开关,记录的实验数据如下表:
分析表中数据可知,加热3min,水吸收的热量______ (选填“大于”、“小于”或“等于”)煤油吸收的热量,______ (选填“水”或“煤油”)的吸热能力更强。根据此性质,请写出一个水或煤油在生活中的应用:______ ;
(4)实验结束后,小明整理器材时发现,烧瓶内的电阻丝很热,而与之相连的导线却不太热,请运用所学的物理知识对此现象做出解释:______ 。
25.小明用如图甲所示的电路测量定值电阻Rx的阻值,电源电压保持不变,滑动变阻器上标有“10Ω2A”字样。
(1)图甲中电路还有最后一根导线没有连上,请用笔画线代替导线将电路连接完整。要求滑片向左移动时电流表的示数变大。
(2)在连接电路时,开关应处于______ 状态。
(3)电路连接完成后,闭合开关,发现电压表示数接近电源电压,而电流表指针几乎不动;经检查电表完好连接无问题且电路中只有一处故障,则电路中的故障可能是______ 。
(4)排除故障后,小明按如下步骤进行实验:
①闭合开关,读出两电表示数,并将读数记录在表中;
②移动滑动变阻器滑片,再次读出两电表示数,并将读数记录在表中;
③重复步骤②,直至滑动变阻器的滑片移到另一端,断开开关。
第1次实验时,电流表指针位置如图乙所示,为______ A,利用该组数据算出的定值电阻Rx的阻值为______ Ω;实验中移动滑动变阻器滑片,进行多次测量的目的是______ 。
(5)小明分析表格中的数据,还得出了电路中电流与电压的关系:当导体电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成______ (选填“正”或“反”)比。
五、计算题:本大题共2小题,共17分。
26.在学习了电学知识后,小明想测量家中电热水壶的实际功率和加热效率,于是他断开了家中所有用电器的开关,仅让电热水壶工作。小明家电能表的表盘如图所示,在用电热水壶将1kg初温为20℃的水在一标准大气压下刚好烧开的过程中,电能表的转盘恰好转了70转,所用时间为7min。求【c水=4.2×103J/(kg⋅℃)】
(1)水吸收的热量;
(2)电热水壶的实际功率;
(3)电热水壶的加热效率。
27.如图所示的电路中,电源电压为4.5V保持不变,滑动变阻器上标有“30Ω1A”字样,小灯泡上标有“3V0.9W”字样,电压表的量程为0∼3V,电流表的量程为0∼0.6A。求:(考虑灯泡电阻的变化)
(1)小灯泡的电阻;
(2)小灯泡正常工作1min所消耗的电能;
(3)为保证电路安全,滑动变阻器接入电路的阻值范围。
答案和解析
1.【答案】A
【解析】解:容易导电的物体叫导体,不容易导电的物体叫绝缘体。铜线、铝线和铅笔芯属于导体,塑料直尺属于绝缘体。
故选:A。
容易导电的物体叫导体,不容易导电的物体叫绝缘体。
此题考查了导体和绝缘体,属基础题目。
2.【答案】D
【解析】解:A.根据常见用电器工作时的功率可知,普通台灯正常工作时的功率约为45W,根据P=UI可得,台灯工作时的电流约为I=PU=45W220V≈0.2A,故A不正确;
B.一节新干电池的电压为1.5V,故B不正确;
C.人体的安全电压不高于36V,故C不正确;
D.空调的工作电流约为4.5A,其功率约为P′=UI′=220V×4.5A=990W,接近1000W,故D正确。
故选:D。
首先要对选项中涉及的几种物理量有个初步的了解,对于选项中的单位,可根据需要进行相应的换算或转换,排除与生活实际相差较远的选项,找出符合生活实际的答案。
物理学中,对各种物理量的估算能力,是我们应该加强锻炼的重要能力之一,这种能力的提高,对我们的生活同样具有很大的现实意义。
3.【答案】C
【解析】解:运载火箭采用液态氢作为火箭的燃料,原因是液态氢具有较高的热值,完全燃烧相同质量的氢时,可以释放出更多的热量。
故选:C。
热值是燃料的一种特性,热值越大的燃料在完全燃烧相同质量的燃料时,释放出的热量越多,所以在选择火箭燃料时首先应该考虑燃料热值的大小。
本题主要考查燃料热值的特性,了解不同物质的特性以及用途是关键。
4.【答案】C
【解析】解:从图中信息可知,甲乙的初温相同,把它们放到相同的石蜡上,末温也相同,从图示可知,丙下面的石蜡熔化的最多,故丙放出的热量最多,又因为它们的质量也相同,根据比热容公式可知,丙的比热容最大。
故选:C。
根据图中信息判断谁放出的热量多,再根据比热容公式判断谁的比热容大。
本题考查了比热容,属于基础题。
5.【答案】B
【解析】解:A、只要一个开关断开,两只灯泡都不发光,只有两个开关都闭合,两只灯泡才发光,故A不符合题意。
B、两只灯泡并联,一个开关闭合只有一只灯泡发光,另外一个不受影响,故B符合题意;
C、两灯并联,当干路开关断开时,无论支路的开关是否闭合,两灯都不亮,故C不符合题意;
D、两个开关同时闭合,两灯都亮,只要有一个开关断开,两灯都不亮,故D不符合题意。
故选:B。
选择哪一个答案就按下哪一个开关,对应的灯就亮,说明一个开关控制一个灯泡,两只灯泡互不影响,则两灯并联且各支路都有对应的开关。
本题考查电路图的设计和并联电路的特点,电路图的设计是初中物理的难点也是重点,关键能根据题意设计出电路图。
6.【答案】B
【解析】解:A、在炉子上烧水时,水吸收热量、温度上升,属于热传递改变物体的内能,故A不符合题意;
B、两手相互摩擦手时,克服摩擦力做功,机械能转化为内能,属于做功增加物体的内能,故B符合题意;
C、冰块放入饮料中,饮料放出热量、温度降低,属于热传递改变物体的内能,故C不符合题意;
D、入冬用暖气供热,房间内的空气吸收热量,使房间内温度升高,属于热传递增加物体的内能,故D不符合题意。
故选:B。
改变物体内能的方式有两种:做功和热传递,热传递过程是能量的转移过程,而做功过程是能量的转化过程。
此题是考查对做功和热传递改变物体内能的辨别,是中考热点,属于易错题目。
7.【答案】D
【解析】解:A.红墨水在水中散开说明分子不停地做无规则运动,并不能说明分子间有排斥力,故A错误;
B.吸盘能牢牢吸在玻璃上,是因为大气压强,故B错误;
C.尘土飞扬属于宏观物体的运动,是机械运动,不属于分子运动,故C错误;
D.由于分子间有间隙,所以水和酒精混合后总体积会减小,故D正确。
故选:D。
分子动理论包括:物质是由分子组成的,分子在永不停息地做无规则运动,分子间存在间隙,分子间存在相互的作用力;解答本题要注意分子的概念及各种现象的本质。
本题考查了分子动理论的知识,难度不大,是一道基础题,熟练掌握基础知识即可正确解题。
8.【答案】A
【解析】解:电源的正负极已知,根据安培定则可知,螺线管的右端为S极,左端为N极,在磁体的外部,磁感线是从磁体的N极出来回到磁体的S极的,所以通电螺线管外M点的磁场方向向右;
故选:A。
在磁体外部,磁感线从N极出发,回到S极;根据电源的正负极判定螺线管中电流的方向,根据安培定则判定螺线管的极性。
安培定则共涉及三个方向:电流方向、磁场方向、线圈绕向,知道其中的两个可以确定第三个。
9.【答案】C
【解析】解:A.表盘中220V表示,该电能表正常工作的电压为220V,故A正确;
B.该电表示数为201.8kW⋅h,表示该家庭电路已消耗电能201.8kW⋅h,故B正确;
C.由图可知,该电能表允许通过的最大电流为20A,故C错误;
D.600r/(kW⋅h)是指电能表每消耗1kW⋅h的电能,电能的转盘转600转,故D正确。
故选:C。
(1)家庭电路的电压为220V;
(2)电能表显示数字中最后一位是小数,单位为kW⋅h;
(3)“10(20)A”中,10A是指电能表的标定电流,20A是指平时工作允许通过的最大电流;
(4)“600r/(kW⋅h)”表示电路中每消耗1kW⋅h的电能,电能表的转盘转过600转。
本题考查了电能表的作用和参数的物理意义,属于基础题。
10.【答案】C
【解析】解:由图甲可知电阻R1和R2串联,电压表V1测电源电压,电压表V2测R2两端的电压;
两电压表指针偏转相同,由串联电路中,电源电压等于各个用电器两端的电压之和可知,V1应该选用大量程,分度值为0.5V,V1的示数为9.5V,即电源电压为U=9.5V,
V2应该选用小量程,分度值为0.1V,V2的示数为1.9V,即R2两端的电压为U2=1.9V,
由串联电路的电压特点可知,电阻R1两端的电压为:U1=U−U2=9.5V−1.9V=7.6V。
故选:C。
由图甲可知电阻R1和R2串联,电压表V1测电源电压,电压表V2测R2两端的电压;两电压表指针偏转相同,电源电压等于各个用电器两端的电压之和,据此从图乙中可得出电源电压和R2两端的电压;再根据串联电路的电压特点可得出电阻R1两端的电压。
本题考查了电路分析,熟练掌握串联电路的电压特点是解题的关键。
11.【答案】D
【解析】解:由图甲可知,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)当滑动变阻器滑片P在b端时,接入电路中的电阻为0时,电路为R1的简单电路,电路中的电流最大,
由图乙可知,电路中的电流I1=0.6A,
由I=UR可得,电源的电压:
U=I1R1=0.6A×R1,
当滑动变阻器滑片P在a端时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,
由图乙可知,电路中的电流I2=0.2A,R2两端的电压U2=4V,
则滑动变阻器的最大阻值:
R2=U2R2=6V0.2A=30Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,电源的电压:
U=I2(R1+R2)=0.2A×(R1+30Ω),
因电源的电压不变,
所以,0.6A×R1=0.2A×(R1+30Ω),
解得:R1=15Ω,
电源的电压U=I1R1=0.6A×15Ω=9V,故D正确。
故选:D。
由图甲可知,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)当滑动变阻器滑片P在b端时,接入电路中的电阻为0时,电路为R1的简单电路,此时电路中的电流最大,根据图象读出电路中的最大电流,根据欧姆定律表示出电源的电压;当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电路中的电流最小,根据图象读出电路中的最小电流和电压表的示数,根据欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值,根据电阻的串联和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,进一步求出电源的电压。
本题是欧姆定律的典型应用——动态电路的分析计算,解题的关键是:在U−I图线中分别找出变阻器在电阻最大、最小时的电压值和电流值,应用欧姆定律求解出待求的物理量。
12.【答案】AB
【解析】解:A.发现有人触电时,应该首先切断电源,从而保证施救者能安全的救助触电的人,故A符合安全用电原则。故A符合题意;
B.大功率或者带有金属外壳的用电器,其金属外壳一定要接地,以防用电器外壳带电,因此将冰箱的金属外壳接地,故B符合安全用电原则;
C.绝缘层破损的插头,导线外露,容易漏电,出现触电事故,因此不能使用绝缘层破损的插头,故C不符合安全用电原则;
D.空气开关跳闸后,应先检查线路,弄清楚跳闸原因,解决问题后再合上开关,而不应该直接合上开关,故D不符合安全用电原则。
故选:AB。
(1)发现有人触电,应立即断开电源;
(2)用电器的三脚插头能防止金属外壳漏电而触电;
(3)绝缘皮破损,容易发生漏电事故;
(4)空气开关跳闸,原因是电路有短路或功率多大,应先检修,检查没有问题后再使空气开关复位。
本题考查了学生对安全用电知识的了解与掌握,平时学习时多了解、积累,加强安全意识,学好电、用好电!
13.【答案】ACD
【解析】解:A.奥斯特首先通过实验发现了电流周围存在磁场,揭示电与磁之间的联系,故A正确;
B.通过改变电磁铁线圈的匝数,可以改变电磁铁的磁性强弱,但不能改变极性,故B错误;
C.扬声器工作时将电能转化成机械能,其原理是通电导体在磁场中受力运动,与电动机的工作原理相同,故C正确;
D.地球周围任何范围内的小磁针(指南针)都要受到地磁场的作用而指向南北方向,故D正确。
故选:ACD。
(1)奥斯特实验证明通电导体周围存在磁场;
(2)电磁铁的磁性强弱和电流大小、线圈匝数有关;
(3)扬声器工作时把电信号转换成声信号,将电能转化成机械能,其原理是通电导体在磁场中受力运动;
(4)地球的周围存在地磁场。
此题主要考查的是学生对奥斯特实验、电磁铁磁性强弱和地磁场等知识的了解和掌握,基础性题目。
14.【答案】AD
【解析】解:
A、由电路图可知,当S1与S2闭合时,电表a与电源串联,若a为电流表,会造成电源短路,所以a不是电流表;由于此时电路是安全的,则说明a是电压表,故A正确;
B、只闭合S1,R1和滑动变阻器串联,电压表a测滑动变阻器两端的电压,两电流表测电路中的电流,
设P向右滑动前后电路中的电流分别为I1、I2,因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,由I=UR可得电压表a示数的变化量:
ΔU2=U滑−U滑′=(U−I1R1)−(U−I2R1)=(I2−I1)R1=ΔIR1,
则ΔU2ΔI=R1,即a示数的变化量与A2示数的变化量的比值不变,故B错误;
C、闭合开关S1、S2,断开开关S3,定值电阻R1被短路,电路为滑动变阻器的简单电路,则滑片P向右滑动时,定值电阻R1消耗的电功率始终为零,故C错误;
D、闭合S1、S2、S3时,R2与滑动变阻器并联,R1和A1被短路,滑片P向左滑动,滑动变阻器接入电路的电阻变大,由I=UR知通过滑动变阻器的电流变小,由于并联电路中各支路互不影响,所以通过定值电阻R2的电流不变,干路的电流变小,由W=UIt可知电路在相同时间内消耗的电能变小,故D正确。
故选:AD。
(1)由电路图可知,S1与S2闭合时,电表a与电源串联,根据电流表和电压表的正确使用方法判断a电表的类型;
(2)只闭合S1,R1和滑动变阻器串联,电压表a测滑动变阻器两端的电压,两电流表测电路中的电流,根据串联电路的电压特点和欧姆定律表示出电压表a示数的变化量,然后判断a示数的变化量与A2示数的变化量的比值变化;
(3)闭合开关S1、S2,断开开关S3,定值电阻R1被短路,电路为滑动变阻器的简单电路,定值电阻R1消耗的电功率始终为零;
(4)闭合S1、S2、S3时,R2与滑动变阻器并联,R1和电流表A1被短路,滑片P向左滑动,滑动变阻器接入电路的电阻变大,由I=UR判断出通过滑动变阻器电流的变化,根据并联电路中各支路互不影响判断出通过定值电阻R2电流的变化,由并联电路的电流规律判断干路电流的变化,由W=UIt判断电路在相同时间内消耗电能的变化。
本题考查了电表的正确使用和串并联电路的特点、欧姆定律的应用以及电路的动态分析,弄清电路的连接方式和电表所测的电路元件是关键。
15.【答案】扩散 热传递 剧烈
【解析】解:新春佳节各家各户都弥漫着饺子的清香,闻到香味,是因为分子在不停地做无规则运动,这是扩散现象。
改变物体内能的方式有两种,做功和热传递,煮饺子时,饺子的内能是通过热传递的方式增加的。
分子运动的剧烈程度和温度有关,煮熟的饺子香浓会更加浓郁,这是因为物体的温度越高,分子无规则运动越剧烈。
故答案为:扩散;热传递;剧烈。
(1)不同的物质相互接触时,彼此进入对方的现象,叫扩散,扩散现象说明:分子在不停地做无规则运动;
(2)改变内能的方式:做功和热传递;
(3)分子运动的剧烈程度和温度有关,温度越高,分子运动越剧烈。
本题考查了扩散、改变物体内能的方式和分子的热运动,属于基础题。
16.【答案】正 同种
【解析】解:丝绸摩擦过的玻璃琫带正电荷,如图所示,用带电的玻璃棒接触验电器的金属球,金属箔张开,其原理是同种电荷相互排斥。
故答案为:正;同种。
(1)丝绸与玻璃棒摩擦时玻璃棒所带的电荷规定为正电荷;
(2)验电器的原理:同种电荷相互排斥。
本题考查了摩擦起电和验电器的原理,属于基础题。
17.【答案】用电器 电 化学
【解析】解:给电动车充电时,电动车的蓄电池相当于是用电器,电能转化为化学能。
故答案为:用电器;电;化学。
给蓄电池充电时会消耗电能;根据能量守恒定律和能量转化的转移的方向性进行解答。
此题考查了能量转化以及能量守恒观点的运用,是一道综合题。
18.【答案】提高 做功 不变
【解析】解:在热机的能量损失中,废气带走了大部分的热量,所以“蜗轮增压”利用热机排出的废气带动蜗轮旋转,充分利用了废气带走的热量,提高了热机的效率;
在内燃机的四个冲程中,给汽车提供动力的是做功冲程,其它三个冲程靠惯性来完成;
热值是燃料本身的特性,只与燃料的种类有关,与燃料的质量无关,所以随着汽车行驶,汽车油箱中剩余汽油的热值不变。
故答案为:提高;做功;不变。
(1)热机效率是用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比;减少能量的损失可以提高热机的效率;
(2)热机的四个冲程中,只有做功冲程为热机提供动力,其它三个冲程靠惯性来完成;
(3)热值是燃料本身的特性,只与燃料的种类有关,与燃料的质量、放热多少和燃烧情况无关。
本题考查对热机效率概念和热值概念的理解、热机的工作原理,是一道基础题。
19.【答案】火 a点到零线之间的导线断路
【解析】解:(1)试电笔是辨别火线和零线的工具,当试电笔的氖管发光,表明笔尖接触的是火线;
(2)电灯的开关应该连接在火线和电灯之间,如图所示:
(2)开关闭合后,灯不亮,用试电笔测试a、b、c三点,氖管均发光,这说明从火线到a、b、c点之间的电路都是完好的,没有断路,说明电路故障可能是a点到零线之间的导线断路。
故答案为:火;见解答;a点到零线之间的导线断路。
(1)试电笔的用途:辨别火线和零线,使用试电笔时,手要接触试电笔尾部的金属体,笔尖接触电线,氖管发光表明接触的是火线,不发光是零线;
(2)电灯的开关应该连接在火线和电灯之间;
(2)用试电笔测试A、B、C三点,氖管都发光,这说明A、B、C与火线是连通的,据此判断。
本题考查了试电笔的使用、家庭电路的连接及家庭电路故障的判断,属于基本技能的考查。
20.【答案】2:1 2:3
【解析】解:由电路图可知,当开关S闭合,甲、乙两表为电压表时,两电阻串联,甲测串联总电压,乙测R2两端电压,
两表的示数之比U甲:U乙=3:1,设R2两端的电压为U,则R1两端电压为3U−U=2U,两电阻串联,
电阻阻值之比:R1R2=U1IU2I=U1U2=2UU=21,则R2=12R1;
由电路图可知,当开关S断开,甲、乙为电流表时,两电阻并联,甲测通过R2的电流,乙测干路电流,
两表示数之比:I甲I乙=I2I1+I2=UR2UR1+UR2=R1R1+R2=R1R1+0.5R1=23;
故答案为:2:1;2:3。
根据题意分析电路结构,然后根据串并联电路特点与欧姆定律分析答题。
本题考查了求电阻之比、电流表示数之比,分析清楚电路结构是正确解题的前提与关键,应用串并联电路特点与欧姆定律即可正确解题。
21.【答案】1 120
【解析】解:由图可知,闭合开关,R1、R2串联,电流表测量电路中的电流,电压表测量R1两端的电压;
通过R1的电流:I1=U1R1=2V4Ω=0.5A,
定值电阻R1消耗的电功率:P1=U1I1=2V×0.5A=1W;
根据串联电路的电压特点可知,R2两端的电压:U2=U−U1=6V−2V=4V,
根据串联电路的电流特点可知,通过R2的电流:I2=I1=0.5A,
通电1min定值电阻产R2生的热量:Q2=W2=U2I2t=4V×0.5A×1×60s=120J。
故答案为:1;120。
由图可知,闭合开关,R1、R2串联,电流表测量电路中的电流,电压表测量R1两端的电压;根据欧姆定律求出通过R1的电流,根据P=UI求出定值电阻R1消耗的电功率;根据串联电路的电压特点求出R2两端的电压,根据Q=W=UIt求出通电1min定值电阻产R2生的热量。
本题考查串联电路的特点、欧姆定律以及焦耳定律的应用,是一道电学综合题,难度不大。
22.【答案】2181.5
【解析】解:由图甲可知,开关S接触点2时,R1、R2串联接入电路,根据串联电路的电阻特点可知,此时电路中的总电阻最大,由P=U2R可知,此时电路中的总功率最小,电饭锅处于保温状态;
开关S接触点1时,电路为电阻R1的简单电路,电路中的总电阻最小,总功率最大,电饭锅处于加热状态;
由图乙可知,加热功率P加热=800W,保温功率P保温=200W,
由P=U2R可知,R1的阻值:R1=U2P加热=(220V)2800W=60.5Ω;
R1、R2的串联总电阻:R=U2P保温=(220V)2200W=242Ω,
根据串联电路的电阻的可知,R2的阻值:R2=R−R1=242Ω−60.5Ω=181.5Ω。
故答案为:2;181.5。
(1)开关S接触点1时,电路为电阻R1的简单电路,开关S接触点2时,两电阻串联接入电路,根据串联电路电阻特点和P=U2R可知电饭锅加热和保温状态的电路连接;
(2)由图乙可知加热功率和保温功率,根据P=U2R可求出R1的阻值和R1、R2的串联总电阻,根据串联电路的电阻特点求出R2的阻值。
本题考查串联电路的特点以及电功率公式的灵活运用,能从图中获取相关信息是解题的关键。
23.【答案】电流计指针是否偏转 切割磁感线 有 发电机
【解析】解:(1)感应电流就是通过灵敏电流表的指针偏转来体现的,若灵敏电流表的指针发生偏转,就说明产生了感应电流。
(2)根据经过多次实验研究发现,只有闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中才会产生感应电流。
(3)磁铁左右水平运动,以磁铁为参照物,导线就是水平运动的,做的是切割磁感线的运动,所以就会产生感应电流。
(4)发电机就是根据此原理发明的。
故答案为:(1)电流计指针是否偏转;(2)切割磁感线;(3)有;(4)发电机。
(1)在探究感应电流的实验中,是通过灵敏电流表指针的偏转来确定感应电流的产生的;
(2)(3)产生感应电流的条件是闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动;
(4)发电机就是根据电磁感应原理发明的。
此题考查了探究电磁感应现象的实验,而且做了延伸,让我们自己设计实验验证感应电流的大小和导体运动快慢的关系。
24.【答案】质量 相同 等于 水 水做汽车发动机冷却液(答案合理即可)烧瓶内的电阻丝与导线串联在一起,通过它们的电流相等,而电阻丝的电阻远远大于导线的电阻,由焦耳定律Q=I2Rt可知,相同时间内,电阻丝产生的热量较多,所以烧瓶内的电阻丝很热,而与之相连的导线却不太热
【解析】解:(1)实验时要采用控制变量法,只改变物质的种类,采用相同热源进行加热,所以应控制水和煤油的初温和质量相同,比较它们吸收相同的热量时温度的变化来反映它们的吸热本领。
(2)实验要求采用相同热源进行加热,由焦耳定律Q=I2Rt可知,两烧瓶中的电热丝的阻值要相同,使电阻丝在相同时间内产生的热量相同。
(3)因为是使用相同的热源,相同的时间释放的热量相同,所以加热3min,水吸收的热量等于煤油吸收的热量。
由表中数据可知,吸收相同的热量,水的温度变化较小,所以水的吸热能力更强;根据此性质,生活中常用水做汽车发动机的冷却液,冬天供暖时用水作循环液。
(4)烧瓶内的电阻丝与导线串联在一起,通过它们的电流相等,而电阻丝的电阻远远大于导线的电阻,由焦耳定律Q=I2Rt可知,相同时间内,电阻丝产生的热量较多,所以烧瓶内的电阻丝很热,而与之相连的导线却不太热。
故答案为:(1)质量;(2)相同;(3)等于;水;水做汽车发动机冷却液(答案合理即可);(4)烧瓶内的电阻丝与导线串联在一起,通过它们的电流相等,而电阻丝的电阻远远大于导线的电阻,由焦耳定律Q=I2Rt可知,相同时间内,电阻丝产生的热量较多,所以烧瓶内的电阻丝很热,而与之相连的导线却不太热。
(1)(2)用相同的电阻丝加热,在相等时间内煤油和水吸收的热量相等,加热时间越长,液体吸收的热量越多,可以根据加热时间的长短比较液体吸收热量的多少。
(3)质量相同的不同物质吸收相同的热量,比热容的大小与温度的变化成反比,由此进行判断;
(4)结合焦耳定律Q=I2Rt分析解答。
本题考查了实验操作顺序、实验数据分析,知道实验原理、应用控制变量法、分析实验步骤与实验数据即可正确解题。
25.【答案】断开 定值电阻Rx断路 0.315求平均值减小误差 正
【解析】解:
(1)要求滑片向左移动时,电流表示数变大,根据R=UI知电阻变小,故变阻器左下接线柱连入电路中,如下所示:
(2)连接电路时,避免电路中电流过大,烧坏用电器,所以开关要断开。
(3)电路连接完成后,闭合开关,发现电压表示数接近电源电压,而电流表指针几乎不动;说明发生了断路故障,经检查电表完好连接无问题且电路中只有一处故障,则电路中的故障可能是与电压表并联的定值电阻Rx断路。
(4)电流表指针位置如图乙所示选择的量程为0−0.6A,分度值为0.02A,故示数为0.3A。
根据表格数据,结合欧姆定律可知,定值电阻Rx的阻值为:Rx=UI=Ω;
移动滑片,测出多组U、I数据,其目的是求出多个电阻值,然后求平均值以减小误差。
(5)分析表格中的数据可得,Rx=UI=Ω,
当导体电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
故答案为:(1)见解答图;(2)断开;(3)定值电阻Rx断路;(4)0.3;15;求平均值减小误差;(5)正。
(1)滑片向左移动时电流表示数变大,电阻减小,据此判断出滑动变阻器的下接线柱。
(2)为了保护电路,连接电路时开关应断开。
(3)电流表无示数,说明电路断路,电压表有示数,说明电压表并联的电阻可能断路。
(4)电流表读数要注意量程和分度值,根据欧姆定律可得阻值;
该实验需多次测量计算平均值,减小误差。
(5)分析表格数据得出结论。
本题主要考查了伏安法测电阻的实验内容,包括电路图连接、故障分析、数据分析和欧姆定律的相关计算等,有一定难度。
26.【答案】解:(1)水吸收的热量Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg⋅℃)×1kg×(100℃−20℃)=3.36×105J;
(2)600r/(kW⋅h)表示电路中用电器每消耗1kW⋅h电能,电能表的转600r,
则电能表的转盘转70转,电热水壶消耗的电能W=70r600r/(kW⋅h)=760kW⋅h=4.2×105J,
电热水壶的实际功率P=Wt=4.2×105J7×60s=1000W;
(3)电热水壶的加热效率η=Q吸W×100%=3.36×105J4.2×105J×100%=80%。
答:(1)水吸收的热量是3.36×105J;
(2)电热水壶的实际功率是1000W;
(3)电热水壶的加热效率是80%。
【解析】(1)用Q吸=cm(t−t0)计算水吸收的热量;
(2)600r/(kW⋅h)表示电路中用电器每消耗1kW⋅h电能,电能表的转600r,据此求出电能表的转盘转了70转时电热水壶消耗的电能,根据P=Wt可求得电热水壶的实际功率;
(3)根据P=Wt可求得消耗电能,利用η=Q吸W可求得该电热水壶的加热效率
本题考查了吸收热量公式、电功率公式、效率公式的应用,要求学生能用科学的语言准确地解释生活中的物理现象,平时应加强这方面的训练。
27.【答案】解:由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流;
(1)灯L正常工作时UL=3V,
灯泡的额定电流IL=PLUL=0.9W3V=0.3A,
小灯泡的电阻RL=ULIL=3V0.3A=10Ω;
(2)小灯泡正常工作1min所消耗的电能W=PLt=0.9W×60s=54J;
(3)灯泡的额定电流为0.3A,小于电流表量程0.6A,根据串联电路电流的规律,电路的最大电流为0.3A,
此时变阻器连入电路的电阻最小,最小电阻为R滑小=UIL−RL=−10Ω=5Ω,
变阻器连入电路的电阻增大,电压表示数也变大,当电压表示数为其量程3V时,变阻器连入电路的电阻最大,根据串联电路中电压规律可知,此时灯的实际电压为U灯=U−UV=4.5V−3V=1.5V,
电压表示数为灯的电压的2倍,由分压原理,变阻器连入电路的最大电阻为灯的电阻的2倍,即R滑大=2RL=2×10Ω=20Ω,
为保证电路安全,滑动变阻器接入电路的阻值范围为5−20Ω。
答:(1)小灯泡的电阻为10Ω
(2)小灯泡正常工作1min所消耗的电能为54J;
(3)为保证电路安全,滑动变阻器接入电路的阻值范围为5−20Ω。
【解析】由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流;
(1)灯泡正常工作时的功率和额定功率相等,根据P=UI求得此时的电流,利用欧姆定律求得小灯泡的电阻;
(2)利用W=Pt求出小灯泡正常工作1min所消耗的电能;
(3)比较灯泡正常发光时的电流、电流表的最大示数和滑动变阻器允许通过的最大电流确定电路中的最大电流,此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小,根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压,再根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的最小值;当电压表的示数最大时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,根据串联电路的电压特点求出灯泡两端的电压,根据欧姆定律求出电路中的最小电流,进一步求出滑动变阻器接入电路中的最大阻值。
滑动变阻器的作用就是要保护电路中的各元件,并改变电路的电流、电压大小,在确定滑动范围时,应重点关注电流与电压的变化,找出最大值和最小值才能最终确定其范围,具体电路中,尤其要关注多个电压或电流的情况,必须保证每一个元件都不能超过其工作要求。时间/min
0
1
2
3
4
5
水的温度/℃
20
24
28
32
36
40
煤油的温度/℃
20
28
36
44
52
60
实验次数
电压表示数U/V
电流表示数I/A
1
4.5
2
6
0.4
3
7.5
0.5
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