精品解析:湖北省武汉市汉阳区2023-2024学年九年级上学期期末考试物理试题
2024-08-13
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2023-2024 |
| 地区(省份) | 湖北省 |
| 地区(市) | 武汉市 |
| 地区(区县) | 汉阳区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 13.72 MB |
| 发布时间 | 2024-08-13 |
| 更新时间 | 2024-08-13 |
| 作者 | 学科网试题平台 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2024-08-13 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/46798613.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
2023-2024学年湖北省武汉市汉阳区九年级(上)期末物理试卷
一、选择题(本题包括20小题,每小题只有一个选项符合题意。每小题3分,共60分)
1. 2023年12月11日,武汉清凉寨迎来了今年的第一场雪。下列说法正确的是( )
A. 大片雪花飘落,说明分子在永不停息地做无规则运动
B. 用手抓一把雪,雪的体积缩小了,说明分子间有间隙
C. 空气比冰雪更易被压缩,是因为气体分子之间没有排斥力
D. 0℃的雪比﹣5℃的雪,分子运动更剧烈
2. 关于温度、内能和热量,下列说法错误的是( )
A. 炙热的铁水一定比冰冷的冰块含有的热量多
B. 热量可以从内能小的物体传向内能大的物体
C. 物体温度降低时内能减少,温度升高时内能增加
D. 冰块温度虽然低,但其分子仍在不停运动
3. 如图所示。在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉。迅速压下活塞,观察到硝化棉燃烧起来。在下压活塞的过程中,下列说法正确的是( )
A. 筒内气体的内能转化为活塞的机械能
B. 图中能量转化的过程与汽油机压缩冲程相同
C. 筒内气体和筒壁的内能改变方式相同
D. 筒内气体的温度升高主要是因为活塞克服摩擦做功
4. 为了估测天然气热水器的热效率,小华发现,当热水器向洗衣机注入的热水达到40L时。洗衣机自动停止注水。若自来水的温度是15℃,注入洗衣机的热水的温度为40℃。在注水过程中热水器共消耗天然气0.16m3,已知天然气的热值为3.2×107J/m3,则下列说法错误的是( )
A. 天然气的热值表示1kg天然气完全燃烧放出的热量为3.2×107J
B. 注入洗衣机中水的内能增加4.2×106J
C. 0.16m3天然气完全燃烧放出的热量为5.12×106J
D. 该天然气热水器的热效率约为82%
5. 如图,用一段细铁丝做一个支架,作为转动轴。把一根中间戳有小孔(没有戳穿)的饮料吸管放在转动轴上,吸管能在水平面内自由转动。用餐巾纸摩擦吸管A端使其带电。再将毛皮摩擦过的橡胶棒靠近吸管的某一端,下列说法正确的是( )
A. 若吸管有一端转向橡胶棒,则这一端一定带电
B. 若橡胶棒靠近A端,A端远离橡胶棒,则A端一定带负电
C. 若橡胶棒靠近A端,A端转向橡胶棒,则摩擦中A端得到电子
D 若将吸管A端接地,则一定有电子从大地向吸管移动
6. 下列电路中,用电器的连接方式与另外三个电路不同的是( )
A. B.
C. D.
7. 如图所示、闭合开关,LED灯发光。用一根导线接在小灯泡的两端后,下列说法正确的是( )
A. 电路中没有电流,两灯都不发光
B. 电路中有电流,小灯泡中电流从左到右
C. 电路中有电流,电流从LED灯短脚流入、长脚流出
D. 电路中有电流,在电源外部电流从正极流向负极
8. 一款仿真电动鱼刷爆了网络,成为了妈妈们的“哄娃神器”,其工作原理为闭合开关S1,电源灯亮,当触摸玩具时(相当于触摸开关S2闭合),仿真鱼就会跳动;当断开开关S1时,灯不亮,无论是否触摸玩具,仿真鱼都不会跳动。图四种电路设计符合要求的是( )
A. B.
C. D.
9. 如图所示是探究“电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关”的实验装置,透明容器中都密封着等量的空气,下列说法正确的是( )
A. 乙图中通电一段时间后,右边容器内外电阻丝放出的热量不相等
B. 甲图中通电一段时间后,右侧U形管中液面的高度差比左侧的大
C. 乙图中通电一段时间后,左右两容器中电阻丝产生的热量之比为2∶1
D. 甲、乙实验装置都不能探究电流通过导体产生的热量与通电时间的关系
10. 关于家庭电路及元件,说法正确的是( )
A. 从进户开始顺次安装电能表、保险装置、总开关
B. 用电器的电源插头上标着E的导线与用电器的金属外壳相连
C. 电能表上标明“720revs/(kW·h)”,表示该表消耗1kW·h的电能,转盘转过720转
D. 当电路出现短路时,“漏电保护器”会迅速切断电流,对人身起到保护作用
11. 如图①所示的电路中,电源电压保持6V不变,甲、乙是额定电压分别为3V、2.5V的两个用电器,它们的电流随电压变化的图像如图②所示。下列说法错误的是( )
A. 只闭合S1,若接入的用电器正常工作,则滑动变阻器两端的电压是3.5V
B. 只闭合S2,若接入的用电器正常工作,则滑动变阻器中的电流是0.6A
C. 只闭合S3,若要保证用电器不烧坏,则滑动变阻器阻值至少为2.5Ω
D. 三个开关都闭合,若滑动变阻器接入电路的阻值为10Ω,则电流表的示数为0.6A
12. 热敏电阻R1的阻值随温度t变化的图像如图甲,用Rt做测温探头的测温电路如图乙,R2为100Ω的定值电阻。测量温度时,将R1放入待测环境中,闭合开关,电源电压可在0.60V~1.20V之间自动调节,使R2两端电压保持0.20V不变,将电压表V表盘的刻度改成相应的温度刻度。下列说法正确的是( )
A. 在标准大气压下,将R1放入冰水混合物中时,R1的阻值是280Ω
B. 当电源电压为0.8V时,热敏电阻R1的阻值为400Ω
C. V表盘上显示的温度是30℃,此时电源电压为0.76V
D. R两端的电压随温度升高而变大
二、(非选择题共60分)
13. 如图所示是具有报警功能的文物展示台,该展示台由木板、弹簧、金属片A、B、C和报警电路组成。当把压在B上的物品搬离时,金属片B在弹簧作用下与金属片 A、C分开,相当于 ___________(填“闭合”或“断开”)开关,这时灯 ___________(填“亮”或“不亮”),电铃 ___________(填“响”或“不响”)。
14. 小明买了一串小彩灯,这串小彩灯由22只相同的小灯泡串联组成,把它们接在220V电源上能都正常发光。小明测得电源插头处的电流是100mA,则第10只灯泡中的电流为 ___________A,它两端电压为 ___________V,这串小彩灯的功率为 ___________W。
15. 在探究“比较不同物质吸热的情况”的实验中,量取水和食用油各200g,分别倒入相同的烧杯中,用规格相同的电加热器加热,实验装置如图所示,记录的数据如下表所示。
加热时间/min
0
1
2
3
4
水/℃
20
24
28
32
36
食用油/℃
20
29
38
47
56
(1)能合理反映该实验结果的图像是 ______(填“甲”“乙”);
(2)实验表明,质量相等、升高温度相同时,______吸收的热量多。我们用比热容来表示不同物质这种性质上的差别。下列现象不能用比热容解释的是 ______(填序号);
①汽车发动机外层的水套
②夏天吃冰棒解热
③沙漠地区昼夜温差较大
(3)电加热器工作过程中,温度升高很多,而连接的导线却几乎不发热。说明电流通过导体产生热量的多少与 ______有关。电加热器的功率可能是 ______(填“70W”“50W”或“30W”)。
16. 为了探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系,某同学设计了如图所示的电路。
实验次数
流过L1的电流(A)
流过L2的电流(A)
干路电流(A)
1
0.30
0.16
0.46
2
0.20
0.30
050
3
0.24
0.34
0.58
(1)实验中选用规格 ___________(填“相同”“不同”)的小灯泡实验;
(2)分析表中实验数据可知:并联电路中 ___________;
(3)实验过程中,灯泡L2突然熄灭,而灯泡L1仍发光,电流表A的示数会 ___________(填“变大”“变小”或“不变”);
(4)若第1次实验中两只灯泡灯丝长度相同,灯泡 ___________的灯丝更细。
17. 小刚利用图甲所示的电路测量小灯泡的电阻,电源电压恒为4.5V,小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)闭合开关前,应该将滑动变阻器的滑片P移到 ___________(填“A”或“B”)端;
(2)当小灯泡两端电压为2.5V时,电流表示数如图乙所示,此时小灯泡的电阻为 ___________Ω(结果保留一位小数),额定功率为 ___________W;
(3)经过多次实验,小刚测得五组数据,画出小灯泡I﹣U图像如图丙所示,可知小灯泡电阻随温度的变化规律:___________;
(4)实验中滑动变阻器的规格可能是 ___________(填“10Ω,2A”“30Ω,2A”或“50Ω,1.5A”)。
18. 小明利用如图所示的电路探究“电流与电阻的关系”,已知电源电压为6V且保持不变、实验用到的定值电阻阻值分别为25Ω、20Ω、15Ω、10Ω、5Ω,滑动变阻器的规格为“50Ω,1A”。
(1)小明发现有一根导线连接错了,请你找出这根导线并打上“×”,然后用笔画线代替导线正确连接;
(2)正确改接电路。以下是实验的四个操作步骤:
①闭合开关,移动滑片,当电压表的示数为2.5V时,记下电阻值和电流值
②先将5Ω的电阻接入电路中,并将滑动变阻器的滑片移到最右端
③闭合开关,调节滑片使电阻两端的电压保持2.5V,测量并记下电阻值和电流值
④断开开关,换用不同的定值电阻
该实验操作的正确顺序是 ___________(填字母代号)。
A. ①②③④
B. ①②④③
C. ②①④③
D. ②①③④
(3)记录的实验数据如下表所示,第 ___________次实验数据明显是错误的。
实验次数
1
2
3
4
5
电阻R/Ω
5
10
15
20
25
电流I/A
0.50
0.25
0.20
0.13
010
(4)不改变接入电路电表的量程,为使五个定值电阻都能完成实验,定值电阻两端电压的控制范围为 ___________V。
19. 2023年12月,我省300兆瓦级压缩空气储能电站进入调试阶段。本项目投运后将实现单机功率、储能规模、转换效率三项世界领先。
压缩空气储能电站是利用用电低谷时的电能将空气压缩到盐穴中,用电高峰时再释放压缩空气发电,从而提升电网调节能力。该项目储气库规模达65万立方米,单个储能周期可储存150万度电,年发电量达5亿度,是个超级“绿色充电宝”。
(1)超级“绿色充电宝”在用电低谷时将多余的 ______能转化为空气的 ______能储存到盐穴中,在用电高峰时再释放压缩空气发电;
(2)目前市面上较大的充电宝容量约为75W•h,超级“绿色充电宝”在单个储能周期储存的电能相当于多少个充电宝储存的电能?
(3)假设武汉市家庭用电高峰时工作电流平均为25A,超级“绿色充电宝”以286MW的功率可以同时为多少个家庭提供电能?
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2023-2024学年湖北省武汉市汉阳区九年级(上)期末物理试卷
一、选择题(本题包括20小题,每小题只有一个选项符合题意。每小题3分,共60分)
1. 2023年12月11日,武汉清凉寨迎来了今年的第一场雪。下列说法正确的是( )
A. 大片雪花飘落,说明分子在永不停息地做无规则运动
B. 用手抓一把雪,雪的体积缩小了,说明分子间有间隙
C. 空气比冰雪更易被压缩,是因为气体分子之间没有排斥力
D. 0℃的雪比﹣5℃的雪,分子运动更剧烈
【答案】D
【解析】
【详解】A.雪花飘落是物体的机械运动,不是分子热运动,故A错误;
B.用手抓一把雪,雪的体积缩小了,这是雪花自身的结构导致的,而不是分子间隙导致,故B错误;
C.分子间均有引力和斥力,空气比冰雪更易被压缩,是因为气体分子之间间隙较大,故C错误;
D.温度越高,分子热运动越剧烈,所以0℃的雪比﹣5℃的雪,分子运动更剧烈,故D正确。
故选D。
2. 关于温度、内能和热量,下列说法错误的是( )
A. 炙热的铁水一定比冰冷的冰块含有的热量多
B. 热量可以从内能小的物体传向内能大的物体
C. 物体温度降低时内能减少,温度升高时内能增加
D. 冰块温度虽然低,但其分子仍在不停运动
【答案】A
【解析】
【详解】A.热量是过程量,不能说“含有的热量”,故A错误,符合题意;
B.内能小的物体有可能温度高,内能大的物体有可能温度低,热传递的前提是温度差,所以热量可以从内能小的物体传向内能大的物体,故B正确,不符合题意;
C.温度越高,分子热运动越剧烈,内能越大。所以物体温度降低时内能减少,温度升高时内能增加,故C正确,不符合题意;
D.任何物质的分子都在不停地做无规则运动,冰块温度虽然低,但其分子仍在不停运动,故D正确,不符合题意。
故选A。
3. 如图所示。在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉。迅速压下活塞,观察到硝化棉燃烧起来。在下压活塞的过程中,下列说法正确的是( )
A. 筒内气体的内能转化为活塞的机械能
B. 图中能量转化的过程与汽油机压缩冲程相同
C. 筒内气体和筒壁的内能改变方式相同
D. 筒内气体的温度升高主要是因为活塞克服摩擦做功
【答案】B
【解析】
【详解】AB.迅速压下活塞,活塞对筒内气体做功,活塞的机械能转化为筒内气体的内能,能量转化与汽油机压缩冲程相同,故A错误,B正确;
C.迅速压下活塞,活塞对筒内气体做功,筒内气体被做功,内能增大,是通过做功改变内能,筒壁的内能是通过热传递改变的,故C错误;
D.筒内气体的温度升高主要是因为活塞对筒内气体做功,故D错误。
故选B。
4. 为了估测天然气热水器的热效率,小华发现,当热水器向洗衣机注入的热水达到40L时。洗衣机自动停止注水。若自来水的温度是15℃,注入洗衣机的热水的温度为40℃。在注水过程中热水器共消耗天然气0.16m3,已知天然气的热值为3.2×107J/m3,则下列说法错误的是( )
A. 天然气的热值表示1kg天然气完全燃烧放出的热量为3.2×107J
B. 注入洗衣机中水的内能增加4.2×106J
C. 0.16m3的天然气完全燃烧放出的热量为5.12×106J
D. 该天然气热水器的热效率约为82%
【答案】A
【解析】
【详解】A.天然气的热值为3.2×107J/m3,表示1m3天然气完全燃烧放出的热量为3.2×107J,故A错误,符合题意;
B.当热水器向洗衣机注入的热水达到40L,水的质量为
m水=ρ水V水=10×103kg/m3×40×10-3m3=40kg
水吸收的热量,即水内能的增加量为
Q吸=c水m水(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×40kg×(40℃-15℃)=4.2×106J
故B正确,不符合题意;
C.0.16m3的天然气完全燃烧放出的热量为
Q放=qV=3.2×107J/m3×0.16m3=5.12×106J
故C正确,不符合题意;
D.该天然气热水器的热效率为
故D正确,不符合题意
故选A。
5. 如图,用一段细铁丝做一个支架,作为转动轴。把一根中间戳有小孔(没有戳穿)的饮料吸管放在转动轴上,吸管能在水平面内自由转动。用餐巾纸摩擦吸管A端使其带电。再将毛皮摩擦过的橡胶棒靠近吸管的某一端,下列说法正确的是( )
A. 若吸管有一端转向橡胶棒,则这一端一定带电
B. 若橡胶棒靠近A端,A端远离橡胶棒,则A端一定带负电
C. 若橡胶棒靠近A端,A端转向橡胶棒,则摩擦中A端得到电子
D. 若将吸管A端接地,则一定有电子从大地向吸管移动
【答案】B
【解析】
【详解】A.与毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,异种电荷相互吸引,带电体具有吸引轻小物体的性质,所以将毛皮摩擦过的橡胶棒靠近吸管的某一端,若吸管有一端转向橡胶棒,则这一端可能带正电,也可能不带电,故A错误;
B.同种电荷相互排斥,若橡胶棒靠近A端,A端远离橡胶棒,则A端一定带负电,故B正确;
C.异种电荷相互吸引,若橡胶棒靠近A端,A端转向橡胶棒,则摩擦中A端失去电子带正电,故C错误;
D.不确定吸管A端带正电还是负电,所以若将吸管A端接地,则不一定有电子从大地向吸管移动,故D错误。
故选B。
6. 下列电路中,用电器的连接方式与另外三个电路不同的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A.由图可知,电路中电流有两条路径,两灯是并列连接,是并联电路;
B.由图可知,电路中电流只有一条路径,两灯是串联关系;
C.由图可知,电路中电流只有一条路径,两灯是串联关系,电压表测量总电压;
D.由图可知,电路中电流只有一条路径,两灯是串联关系,电流表测量电路中的电流;
综上可知,A电路与BCD电路不同。
故选A。
7. 如图所示、闭合开关,LED灯发光。用一根导线接在小灯泡的两端后,下列说法正确的是( )
A. 电路中没有电流,两灯都不发光
B. 电路中有电流,小灯泡中电流从左到右
C. 电路中有电流,电流从LED灯短脚流入、长脚流出
D. 电路中有电流,在电源外部电流从正极流向负极
【答案】D
【解析】
【详解】闭合开关,小灯泡和LED发光,用一根导线接到小灯泡两端,此时小灯泡被短路,电流不会经过小灯泡,小灯泡不能发光,只有LED灯发光,电流从LED灯长脚流入、短脚流出,在电源外部电流从正极流向负极。故ABC错误,D正确。
故选D。
8. 一款仿真电动鱼刷爆了网络,成为了妈妈们的“哄娃神器”,其工作原理为闭合开关S1,电源灯亮,当触摸玩具时(相当于触摸开关S2闭合),仿真鱼就会跳动;当断开开关S1时,灯不亮,无论是否触摸玩具,仿真鱼都不会跳动。图四种电路设计符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】根据题意,闭合开关S1,电源灯亮,当触摸玩具时(相当于触摸开关S2闭合),仿真鱼就会跳动,这说明灯泡与电动机工作时互不影响,是并联的;当断开开关S1时,灯不亮,无论是否触摸玩具,仿真鱼都不会跳动。这说明开关S1在干路中,开关S2与电动机串联在一条支路中。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
9. 如图所示是探究“电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关”的实验装置,透明容器中都密封着等量的空气,下列说法正确的是( )
A. 乙图中通电一段时间后,右边容器内外电阻丝放出的热量不相等
B. 甲图中通电一段时间后,右侧U形管中液面的高度差比左侧的大
C. 乙图中通电一段时间后,左右两容器中电阻丝产生的热量之比为2∶1
D. 甲、乙实验装置都不能探究电流通过导体产生的热量与通电时间的关系
【答案】B
【解析】
【详解】A.乙图中右边容器内外电阻丝并联,阻值相同,电压相同,根据可知电流相同,根据焦耳定律可知右边容器内外电阻丝放出的热量相等,故A错误;
B.甲图中左右容器中的电阻丝串联,电流相等,右侧容器中的电阻丝阻值较大,根据焦耳定律可知通电一段时间后,右侧容器中的电阻丝产生热量较多,则右侧U形管中液面的高度差比左侧的大,故B正确;
C.乙图中右边容器内外两个的电阻丝并联后再与左边容器内的电阻丝串联,根据并联电流规律可知左右两容器中电阻丝的电流之比为,根据可知,通电一段时间后,左右两容器中电阻丝产生的热量之比为4∶1,故C错误;
D.通过电路中的开关改变通电时间,然后比较U形管中液面的高度差的大小,甲、乙实验装置都能探究电流通过导体产生的热量与通电时间的关系,故D错误。
故选B。
10. 关于家庭电路及元件,说法正确的是( )
A. 从进户开始顺次安装电能表、保险装置、总开关
B. 用电器电源插头上标着E的导线与用电器的金属外壳相连
C. 电能表上标明“720revs/(kW·h)”,表示该表消耗1kW·h的电能,转盘转过720转
D. 当电路出现短路时,“漏电保护器”会迅速切断电流,对人身起到保护作用
【答案】B
【解析】
【详解】A.电能表测量整个家庭消耗电能的多少,一定安装在最前面;总开关控制整个电路,为了保证检修电路的安全以及更换保险丝时的安全,总开关应安装在电能表的后面;保险盒应安装在总开关的后面,所以正确的安装顺序为电能表、总开关、保险装置,故A错误;
B.三脚插头上标着E的导线(接地线)和用电器的金属外壳相连,是为了防止金属外壳漏电时发生触电事故,故B正确;
C.720revs/(kW·h)表示电路中用电器每消耗1kW·h的电能,电能表的转盘转动720转,不是电能表消耗的电能,故C错误;
D.家庭电路中出现短路时会造成电流过大,此时起保护作用的是空气开关,而不是漏电保护器,故D错误。
故选B。
11. 如图①所示的电路中,电源电压保持6V不变,甲、乙是额定电压分别为3V、2.5V的两个用电器,它们的电流随电压变化的图像如图②所示。下列说法错误的是( )
A. 只闭合S1,若接入的用电器正常工作,则滑动变阻器两端的电压是3.5V
B. 只闭合S2,若接入的用电器正常工作,则滑动变阻器中的电流是0.6A
C. 只闭合S3,若要保证用电器不烧坏,则滑动变阻器阻值至少为2.5Ω
D. 三个开关都闭合,若滑动变阻器接入电路的阻值为10Ω,则电流表的示数为0.6A
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图①可知,只闭合S1时,甲用电器断路,乙用电器与滑动变阻器串联,已知乙用电器的额定电压,即正常工作时的电压为U乙=2.5V,根据串联电路的电压规律可知,滑动变阻器两端的电压
U滑=U-U乙=6V-2.5V=3.5V
故A正确,不符合题意;
B.由图①可知,只闭合S2时,乙用电器断路,甲用电器与滑动变阻器串联,已知甲用电器的额定电压,即正常工作时的电压为U甲=3V,由图②可知甲用电器正常工作时通过它的电流为I甲=0.6A,由于串联电路中各处电流相等,所以滑动变阻器中的电流等
I滑=I甲=0.6A
故B正确,不符合题意;
C.由图①可知,只闭合S3时,甲、乙用电器和滑动变阻器串联,由图②可知乙用电器正常工作时的电流为
I乙=0.5A<I甲
根据串联电路的电流规律可知,要保证用电器不烧坏,电路中允许通过的最大电流为
I大=I乙=0.5A
由图②可知此时甲用电器两端的电压为U甲′=2.5V,根据串联电路的电压规律可知,滑动变阻器两端的电压
U滑′=U-U乙-U甲′=6V-2.5V-2.5V=1V
此时滑动变阻器接入电路的最小阻值
故C错误,符合题意;
D.由图①可知,三个开关都闭合时,甲、乙用电器短路,电路为滑动变阻器的简单电路,当滑动变阻器接入电路的阻值为10Ω时,电流表的示数
故D正确,不符合题意。
故选C。
12. 热敏电阻R1的阻值随温度t变化的图像如图甲,用Rt做测温探头的测温电路如图乙,R2为100Ω的定值电阻。测量温度时,将R1放入待测环境中,闭合开关,电源电压可在0.60V~1.20V之间自动调节,使R2两端电压保持0.20V不变,将电压表V表盘的刻度改成相应的温度刻度。下列说法正确的是( )
A. 在标准大气压下,将R1放入冰水混合物中时,R1的阻值是280Ω
B. 当电源电压为0.8V时,热敏电阻R1的阻值为400Ω
C. V表盘上显示的温度是30℃,此时电源电压为0.76V
D. R两端的电压随温度升高而变大
【答案】C
【解析】
【详解】A.在标准大气压下,冰水混合物的温度是0℃,将R1放入冰水混合物中时,热敏电阻R1的温度为0℃,其阻值为520Ω,故A错误;
B.R2两端电压为0.20V,电路中的电流
电源电压为0.8V,R2两端电压为0.20V,串联电路总电压等于各部分电压之和,所以R1两端的电压
U1′=U′-U2=0.8V-0.2V=0.6V
热敏电阻R1的阻值为
故B错误;
C.当t=30℃时,R1的阻值为R1=280Ω;由欧姆定律可得,此时V1的示数
U1=IR1=2×10-3A×280Ω=0.56V
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以此时电源电压
U=U1+U2=0.56V+0.20V=0.76V
故C正确;
D.测温时,保持R2两端电压为0.20V时,电路中的电流保持2×10-3A不变,热敏电阻R1的阻值随温度的升高而变小,所以,由U=IR可知,R1两端的电压变小,即R1两端的电压随温度升高而变小,故D错误。
故选C。
二、(非选择题共60分)
13. 如图所示是具有报警功能的文物展示台,该展示台由木板、弹簧、金属片A、B、C和报警电路组成。当把压在B上的物品搬离时,金属片B在弹簧作用下与金属片 A、C分开,相当于 ___________(填“闭合”或“断开”)开关,这时灯 ___________(填“亮”或“不亮”),电铃 ___________(填“响”或“不响”)。
【答案】 ①. 断开 ②. 亮 ③. 响
【解析】
【详解】[1][2][3]当把压在B上的物品搬离时,金属片B在弹簧作用下与金属片A、C分开,相当于断开开关,此时灯泡和电铃串联,电路中有电流通过,此时灯亮,电铃响。
14. 小明买了一串小彩灯,这串小彩灯由22只相同的小灯泡串联组成,把它们接在220V电源上能都正常发光。小明测得电源插头处的电流是100mA,则第10只灯泡中的电流为 ___________A,它两端电压为 ___________V,这串小彩灯的功率为 ___________W。
【答案】 ①. 0.1 ②. 10 ③. 22
【解析】
【详解】[1]小彩灯串联在电路中,由于串联电路中各处电流相等,所以第10只灯泡中的电流大小等于插头处的电流大小,即第10只灯泡中的电流大小
IL=I=100mA=0.1A
[2]由于串联电路两端的电压等于各部分电路两端的电压之和,且各灯规格相同,所以每只灯泡两端的电压
[3]这串小彩灯的功率
P=UI=220V×0.1A=22W
15. 在探究“比较不同物质吸热的情况”的实验中,量取水和食用油各200g,分别倒入相同的烧杯中,用规格相同的电加热器加热,实验装置如图所示,记录的数据如下表所示。
加热时间/min
0
1
2
3
4
水/℃
20
24
28
32
36
食用油/℃
20
29
38
47
56
(1)能合理反映该实验结果的图像是 ______(填“甲”“乙”);
(2)实验表明,质量相等、升高温度相同时,______吸收的热量多。我们用比热容来表示不同物质这种性质上的差别。下列现象不能用比热容解释的是 ______(填序号);
①汽车发动机外层的水套
②夏天吃冰棒解热
③沙漠地区昼夜温差较大
(3)电加热器工作过程中,温度升高很多,而连接的导线却几乎不发热。说明电流通过导体产生热量的多少与 ______有关。电加热器的功率可能是 ______(填“70W”“50W”或“30W”)。
【答案】(1)乙 (2) ①. 水 ②. ②
(3) ①. 电阻 ②. 70W
【解析】
【小问1详解】
根据表中数据可知,相同条件下,加热相同时间,水升温慢,能合理反映该实验结果的图像是乙。
小问2详解】
[1] 相同条件下,加热相同时间,水升温慢,据此推理,质量相等、升高温度相同时,水加热时间长,水吸收的热量多。
[2] ①水的比热容大,根据,在质量和升高的温度相同时,水吸热多,所以汽车发动机外层是水套;②夏天吃冰棒解热,是因为熔化吸热,与比热容无关;③沿海地区,水多,水的比热容较大,白天,相同质量的水和土壤、砂石比较,吸收相同的热量,水的温度升高的少;夜晚,放出相同的热量,水的温度降低的少,使得在沿海地区气温变化较小,沙漠地区昼夜温差较大。故选②。
【小问3详解】
[1] 电加热器与导线串联,通过的电流和通电时间相同,工作过程中,电加热器温度升高很多,而连接的导线却几乎不发热,由说明电流通过导体产生热量的多少与电阻有关。
[2] 加热4min水吸收的热量为
若不计热损失,电加热器的功率为
考虑热损失,则电加热器的功率应大于56W,所以电加热器的功率可能是70W。
16. 为了探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系,某同学设计了如图所示的电路。
实验次数
流过L1的电流(A)
流过L2的电流(A)
干路电流(A)
1
0.30
0.16
0.46
2
0.20
0.30
0.50
3
0.24
0.34
0.58
(1)实验中选用规格 ___________(填“相同”“不同”)的小灯泡实验;
(2)分析表中实验数据可知:并联电路中 ___________;
(3)实验过程中,灯泡L2突然熄灭,而灯泡L1仍发光,电流表A的示数会 ___________(填“变大”“变小”或“不变”);
(4)若第1次实验中两只灯泡灯丝长度相同,灯泡 ___________的灯丝更细。
【答案】(1)不同 (2)干路电流等于各支路电流之和
(3)变小 (4)L2
【解析】
【小问1详解】
实验中为了得出普遍性的规律,实验中选用规格不同的小灯泡实验。
【小问2详解】
分析表中实验数据有
0.30A+0.16A=0.46A
0.20A+0.30A=0.50A
0.24A+0.34A=0.58A
得出结论:在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。
【小问3详解】
图中两灯并联,电流表A测干路的电流。实验过程中,灯泡L2突然熄灭,而灯泡L1仍发光,可知,灯泡L2所在支路断路,因并联电路各支路可独立工作、互不影响,通过灯泡L1的电流大小不变,根据并联电路电流的规律,电流表A的示数会变小。
【小问4详解】
第1次实验流过L2的电流小,可知L2的电阻大,灯丝的长度、材料相同时,灯丝越细,电阻越大,L2的灯丝更细。
17. 小刚利用图甲所示的电路测量小灯泡的电阻,电源电压恒为4.5V,小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)闭合开关前,应该将滑动变阻器的滑片P移到 ___________(填“A”或“B”)端;
(2)当小灯泡两端电压为2.5V时,电流表示数如图乙所示,此时小灯泡的电阻为 ___________Ω(结果保留一位小数),额定功率为 ___________W;
(3)经过多次实验,小刚测得五组数据,画出小灯泡的I﹣U图像如图丙所示,可知小灯泡电阻随温度的变化规律:___________;
(4)实验中滑动变阻器的规格可能是 ___________(填“10Ω,2A”“30Ω,2A”或“50Ω,1.5A”)。
【答案】(1)B (2) ①. 8.9 ②. 0.7
(3)见解析 (4)“50Ω,1.5A”
【解析】
【小问1详解】
为保护电路,闭合开关前,滑动变阻器要调到最大阻值位置,即B端。
【小问2详解】
[1]由图乙可知,电流表量程为0~0.6A,分度值为0.02A,故读数为0.28A,此时小灯泡的电阻为
[2]额定功率
P=ULIL=2.5V×0.28A=0.7W
【小问3详解】
当电压为1V时,电路中电流是0.2A,灯泡的电阻
当电压为2V时,电路中电流约是0.27A,灯泡的电阻
当电压为3V时,电路中电流是0.3A,灯泡的电阻
由图丙可知,电压增大,对应的电流增大,由P=UI可知灯泡的电功率增大,灯泡灯丝的温度升高,灯泡的电阻增大,灯丝电阻随温度的升高而增大。
【小问4详解】
当电路电流最小时,电路中接入的总电阻最大,根据图丙可得出最小电流为0.12A,根据欧姆定律可知,出此时电路总电阻
再结合灯丝电阻随温度升高而增大的特点,可知电流为0.12A时的小灯泡的电阻小于小题3中求出的小灯泡在0.2A工作时的电阻5Ω,由此可得出滑动变阻器阻值应不小于
37.5Ω-5Ω=32.5Ω
由此可知滑动变阻器的规格应选“50Ω,1.5A”。
18. 小明利用如图所示的电路探究“电流与电阻的关系”,已知电源电压为6V且保持不变、实验用到的定值电阻阻值分别为25Ω、20Ω、15Ω、10Ω、5Ω,滑动变阻器的规格为“50Ω,1A”。
(1)小明发现有一根导线连接错了,请你找出这根导线并打上“×”,然后用笔画线代替导线正确连接;
(2)正确改接电路。以下是实验的四个操作步骤:
①闭合开关,移动滑片,当电压表的示数为2.5V时,记下电阻值和电流值
②先将5Ω的电阻接入电路中,并将滑动变阻器的滑片移到最右端
③闭合开关,调节滑片使电阻两端的电压保持2.5V,测量并记下电阻值和电流值
④断开开关,换用不同的定值电阻
该实验操作的正确顺序是 ___________(填字母代号)。
A. ①②③④
B. ①②④③
C. ②①④③
D. ②①③④
(3)记录的实验数据如下表所示,第 ___________次实验数据明显是错误的。
实验次数
1
2
3
4
5
电阻R/Ω
5
10
15
20
25
电流I/A
0.50
0.25
0.20
0.13
0.10
(4)不改变接入电路电表的量程,为使五个定值电阻都能完成实验,定值电阻两端电压的控制范围为 ___________V。
【答案】(1) (2)C
(3)3 (4)2~3
【解析】
【小问1详解】
图中电压表串联在电路中,是错误的,探究电流与电阻的关系,定值电阻与变阻器串联,电压表并联在定值电阻两端,电流表测电路中电流,如图所示:
【小问2详解】
正确改接电路。以下是实验的四个操作步骤:
②先将5Ω的电阻接入电路中,并将滑动变阻器的滑片移到最右端;
①闭合开关,移动滑片,当电压表的示数为2.5V时,记下电阻值和电流值;
④断开开关,换用不同的定值电阻;
③闭合开关,调节滑片使电阻两端的电压保持2.5V,测量并记下电阻值和电流值。
故选C。
【小问3详解】
由表中数据,第3组数据外,其它各组电流与电阻的乘积为
5Ω×0.5A=2.5V
为一定值,故第3组数据存在明显的错误。
【小问4详解】
根据串联电路分压规律得到
当定值电阻最大为25Ω时且滑动变阻器的电阻最大时定值电阻两端的电压最小,即
UV小=2V
滑动变阻器的最大电流是1A,电流表选的量程是0~0.6A,所以电路的最大电流为0.6A,由欧姆定律,因此定值电阻两端允许的最大电压
U最大=I最大R1=0.6A×5Ω=3V
故定值电阻两端的电压范围为2V~3V。
19. 2023年12月,我省300兆瓦级压缩空气储能电站进入调试阶段。本项目投运后将实现单机功率、储能规模、转换效率三项世界领先。
压缩空气储能电站是利用用电低谷时的电能将空气压缩到盐穴中,用电高峰时再释放压缩空气发电,从而提升电网调节能力。该项目储气库规模达65万立方米,单个储能周期可储存150万度电,年发电量达5亿度,是个超级“绿色充电宝”。
(1)超级“绿色充电宝”在用电低谷时将多余的 ______能转化为空气的 ______能储存到盐穴中,在用电高峰时再释放压缩空气发电;
(2)目前市面上较大的充电宝容量约为75W•h,超级“绿色充电宝”在单个储能周期储存的电能相当于多少个充电宝储存的电能?
(3)假设武汉市家庭用电高峰时工作电流平均为25A,超级“绿色充电宝”以286MW的功率可以同时为多少个家庭提供电能?
【答案】(1) ①. 电 ②. 内
(2)2×107个 (3)个
【解析】
【小问1详解】
[1][2] 根据题意知道,该电站在用电低谷时,利用电能将空气压缩到盐穴中,对空气做功,此时将电能转化为空气的内能。
【小问2详解】
超级“绿色充电宝”在单个储能周期储存的电能相当于充电宝储存的电能的倍数为
所以超级“绿色充电宝”在单个储能周期储存的电能相当于2×107个充电宝储存的电能。
【小问3详解】
武汉市家庭用电高峰时平均电功率为
则超级“绿色充电宝”以286MW的功率可以同时提供电能的家庭数量为
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