内容正文:
新乡市一中2023--2024学年上期初三年级第二次月考
物理试卷
温馨提示:
亲爱的同学,欢迎你参加这次学习回溯之旅。我们相信,在这紧张而又愉快的时间里,你一定会有更好的表现!
一、填空题(每空1分,共14分)
1. 根据你生活中的观察,电子手表、电灯、电熨斗这些常用电器中,电功率最小的是______。
2. 一台单缸四冲程汽油机正常工作时的转速为2400r/min,该汽油机每秒对外做了______次功。在四冲程汽油机工作中,将内能转化为机械能的冲程是______冲程。
3. 用毛皮摩擦橡胶棒,橡胶棒带 ______电,毛皮带_____ 电,橡胶棒属于______(选填“导体”或“绝缘体”)。
4. 在家用电器调查活动中,小亮让电热水器单独工作2min,测得家中如图3所示的电能表的转盘转了70r,热水器的实际功率为_____W;若不计能量损失,这段时间内热水器中50L的水可升温_____℃.由于热水器的功率远大于冰箱,从安全用电的角度考虑,热水器的电源线比冰箱的要 _____(选填“粗”或“细”).[已知ρ水=1.0×103kg/m3,c水=4.2×103J/(kg·℃)]
5. 2021年7月20日,由中国中车研制、具有完全自主知识产权的时速600km高速磁浮交通系统在青岛成功下线。列车和轨道产生的磁性,是利用了电流的______效应。列车能达到600km的时速,是利用同名磁极相互排斥使接触面彼此分离的方法减小______的。
6. 内能是指物体内部所包含的总能量,包括分子的动能(即分子无规则热运动动能)、分子的势能(即分子间相互作用能)、分子内的能量、原子内的能量、原子核内的能量等.在热学中,由于在热运动中上述后三项能量不发生变化,所以内能一般指前两项.由于分子的动能跟温度有关,分子的势能跟分子间的距离有关,所以物体的内能跟温度、体积都有关系.请回答下列问题:
(1)只加热针筒里的气体,气体内能中哪部分发生变化?答:______.
(2)只慢慢压缩针筒里的气体,气体内能中哪部分发生变化?答:________.
(3)金属块在受热膨胀时,金属块内能中哪些部分发生变化?答:______.
二、选择题(本题共8小题,每小题2分,共16分.第7-12题每小题只有一个选项符合题目要求,第13、14题每小题有两个选项符合题目要求,全部选对得2分,选对但不全的得1分,有选错的得0分)
7. 物理学中第一位发现电流与电压、电阻定量关系的科学家是( )
A. 伏特 B. 欧姆 C. 安培 D. 焦耳
8. 如图 一所示,用相同的加热器给初温均为 20℃的甲乙两种液体加热,这两种液体的温度和加热时间的图形如图 二,则下列说法正确的是
A. 加热30s,甲液体吸收的热量比乙多
B. 若m甲>m乙,则甲液体的比热容大于乙液体的比热容
C. 若m甲=m乙,则甲液体的比热容大于乙液体的比热容
D. 若m甲<m乙,则甲液体比热容大于乙液体的比热容
9. 下列物理量估算合理的是( )
A. 一张课桌的高度约为 80cm B. 初中物理课本的质量约为5kg
C. 一节干电池的电压约为 5V D. 人感到舒适的房间温度约为37℃
10. 用酒精灯给试管内的水加热至一定程度,发现塞在试管口的木塞被冲出,如图所示。下列说法正确的是( )
A. 酒精燃烧后灯中剩余酒精的热值变小
B. 水蒸气对木塞做功,与汽油机做功冲程的原理相同
C. 试管中的水温度升高后分子无规则运动变缓慢
D. 水蒸气对木塞做功过程中,能量的总量减小
11. 下列关于温度、内能和热量的说法正确的是( )
A. 0℃的冰没有内能 B. 物体的温度升高,内能一定增加
C. 物体温度越高,所含热量越多 D. 物体的机械能越多,其内能就越多
12. 下列说法中正确的是( )
A. 只要电路中有电源存在,电路中就一定有电流
B. 电路中负电荷发生定向移动时,不能形成电流
C. 金属导体中自由电子定向移动的方向与电流方向相同
D. 在有电流通过的电路中,电流在电源外部沿“正极→用电器→负极”的方向流动
13. 如图所示是一种自动测定油箱内油面高度的装置,R是滑动变阻器,从油量表指针所指的刻度,就可以知道油箱内油面的高度h。则以下说法正确的是( )
A. 定值电阻可以不要
B. 油量表是由电流表改装而成
C. 当油箱内的油减少时,油量表的示数变大
D. 当油箱内油减少时,电路的总功率变小
14. 某爱心团队向养老院送电暖气,如图,电暖气有低、中、高三挡,已知,以下说法正确的是( )
A. 使用“低温挡”只需要闭合
B. 使用“高温挡”要闭合、
C. 使用“低温挡”,正常工作时的功率是88W
D. 中温挡正常工作1分钟,产生的热量为
三、作图题(每题2分,共4分)
15. 如图所示,请在图中标出电源的正极(用“+”表示).
( )
16. 请根据图所示的实物连接图,在虚线框内画出与它对应的电路图。
四、实验题(第17题5分,第18题6分,第19题7分,共18分)
17. 在“测量小灯泡电功率”的实验中,已知小灯泡的额定电压为2.5V,某同学已连接部分电路如图1所示。
(1)用笔画线代替导线,补充完成图中实验器材的连接(要求:滑动变阻器的滑片向右移动时灯泡变亮);______
(2)电路正确连接后,闭合开关,移动滑片P,发现灯泡总不亮,且电流表无示数,电压表示数接近3V,则故障原因可能是______;
(3)排除故障后,当电压表示数为______V时,小灯泡正常发光.此时电流表示数如图2所示,其值为______A。小灯泡的额定功率为______W。
18. 小敏和小英通过实验探究“并联电路中干路电流与各支路电流的关系”,她们连接的电路如甲图所示。
(1)当小敏用开关“试触”时,发现电流表无示数,电流表的指针快速右偏,两灯均不发光。由此可知,她们连接的电路发生了______故障(选填“断路”或“短路”);若闭合开关S,可能造成的后果是______;
(2)小英只改接了一根导线,电路便连接正确了,如乙图所示。她利用改正后的电路进行实验:闭合开关S后,两个电流表的指针均如丙图所示,得出的初步结论是:在并联电路中,干路电流______支路电流(选填“小于”、“等于”或“大于”);
(3)在没有电流表的情况下,如何利用电压表和已知电阻测量未知电阻,如图丁为小敏和小英设计的实验电路图,整个实验过程中电源电压不变。则在闭合S的情况下。
①当______时,使短路,记录此时电压表示数;
②当______时,使R和串联,记录此时电压表示数;
③被测电阻的表达式是______(用、和表示)。
19. 下面是探究焦耳定律的实验:
(1)如图所示实验装置,通过观察______来比较电阻产生电热的多少;
(2)若观察甲、乙两实验装置,可以得出结论是:______一定时,______越大,产生的热量越多;
(3)若观察乙、丙两实验装置,通过电阻R2的电流______(填“大于”、“小于”或“等于”)通过电阻R3的电流。这是在探究______对电热的影响;
(4)若观察甲、丙两实验装置,会发现______(填“R1”或“R3”)电阻丝产生的热量更多,由这一现象可知______(填“电流”或“电阻”)对电热的影响更大。
五、综合题(20题8分,21题10分,共18分)
20. 图甲为升降机电路的部分原理图。电源电压恒为6V,R0为定值电阻,电压表量程为0~3V,压敏电阻R1的阻值与所受压力大小的关系如图乙所示。
(1)压敏电阻不受压力时,电压表示数为2V,通过定值电阻R0的电流为多少?
(2)在电路正常工作时,此压敏电阻能承受最大压力为多少?
21. 在实践活动中,小刚所在的兴趣小组对电热水壶进行了研究与计算。
(1)如图所示,电热水壶使用的都是三脚插头,中间较长的脚连接的是电热水壶的金属外壳,插入三孔插座后可将其与______相连,防止漏电时对人造成伤害,壶底的加热盘烧水时是通过______的方式改变了水的内能;
(2)电热水壶的铭牌如表所示,正常工作时通过电热水壶的电流是多少;______
额定容量
20L
额定电压
220V
额定功率
2000W
频率
50Hz
(3)为了测量电热水壶的加热效率,小刚在壶中加入额定容量的初温为12℃的水,在额定电压下将其加热到沸腾,用时7min。已知烧水时气压为1个标准大气压,,,则该电热水壶的加热效率为。______
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新乡市一中2023--2024学年上期初三年级第二次月考
物理试卷
温馨提示:
亲爱的同学,欢迎你参加这次学习回溯之旅。我们相信,在这紧张而又愉快的时间里,你一定会有更好的表现!
一、填空题(每空1分,共14分)
1. 根据你生活中的观察,电子手表、电灯、电熨斗这些常用电器中,电功率最小的是______。
【答案】电子手表
【解析】
【详解】电子手表的功率约为10-5W;电灯的功率一般为40W;电熨斗的功率约为500W;由此可见,电功率最大的是电熨斗,电功率最小的是电子手表。
2. 一台单缸四冲程汽油机正常工作时的转速为2400r/min,该汽油机每秒对外做了______次功。在四冲程汽油机工作中,将内能转化为机械能的冲程是______冲程。
【答案】 ①. 20 ②. 做功
【解析】
【详解】[1]在四冲程汽油机的一个工作循环中,完成4个冲程,并对外做功1次,曲轴和飞轮转2圈。当飞轮转速是2400r/min时,即40r/s,所以每秒对外做功20次。
[2]汽油机的做功冲程中,高温高压的燃气推动活塞做功,把内能转化为机械能。
3. 用毛皮摩擦橡胶棒,橡胶棒带 ______电,毛皮带_____ 电,橡胶棒属于______(选填“导体”或“绝缘体”)。
【答案】 ①. 负 ②. 正 ③. 绝缘体
【解析】
【详解】[1][2][3]毛皮与橡胶棒摩擦时,橡胶棒得到电子带负电,毛皮失去电子带正电,橡胶棒不容易导电,属于绝缘体。
4. 在家用电器调查活动中,小亮让电热水器单独工作2min,测得家中如图3所示的电能表的转盘转了70r,热水器的实际功率为_____W;若不计能量损失,这段时间内热水器中50L的水可升温_____℃.由于热水器的功率远大于冰箱,从安全用电的角度考虑,热水器的电源线比冰箱的要 _____(选填“粗”或“细”).[已知ρ水=1.0×103kg/m3,c水=4.2×103J/(kg·℃)]
【答案】 ①. 2100 ②. 1.2 ③. 粗
【解析】
【详解】由电能表参数可得转盘转70转时消耗电能,,,,则水的质量,由于不计能量损失,则 ,,为防止由于导线电阻过大而导致发热过多造成危险,应减小导线电阻,则应选用较粗导线.
5. 2021年7月20日,由中国中车研制、具有完全自主知识产权的时速600km高速磁浮交通系统在青岛成功下线。列车和轨道产生的磁性,是利用了电流的______效应。列车能达到600km的时速,是利用同名磁极相互排斥使接触面彼此分离的方法减小______的。
【答案】 ①. 磁 ②. 摩擦力
【解析】
【详解】[1]磁悬浮列车利用的是磁极间的相互作用(同名磁极相互排斥),磁悬浮列车通电后带有磁性,利用的是电流的磁效应。
[2]磁悬浮列车的车身和轨道不接触,是通过使接触面彼此分离的方法来减小摩擦力。
6. 内能是指物体内部所包含的总能量,包括分子的动能(即分子无规则热运动动能)、分子的势能(即分子间相互作用能)、分子内的能量、原子内的能量、原子核内的能量等.在热学中,由于在热运动中上述后三项能量不发生变化,所以内能一般指前两项.由于分子的动能跟温度有关,分子的势能跟分子间的距离有关,所以物体的内能跟温度、体积都有关系.请回答下列问题:
(1)只加热针筒里的气体,气体内能中哪部分发生变化?答:______.
(2)只慢慢压缩针筒里的气体,气体内能中哪部分发生变化?答:________.
(3)金属块在受热膨胀时,金属块内能中哪些部分发生变化?答:______.
【答案】 ①. 分子动能 ②. 分子势能 ③. 分子动能和分子势能
【解析】
【详解】内能是指物体内部所包含的总能量,主要包括分子的动能(即分子无规则热运动动能)、分子的势能(即分子间相互作用能);
(1)[1]若只加热针筒里的气体,气体的温度会升高,由于分子的动能跟温度有关,所以,分子动能会发生变化;
(2)[2]若只慢慢压缩针筒里的气体,气体的体积会发生变化,分子间的距离会减小,由于分子的势能跟分子间的距离有关,所以,分子势能会发生变化;
(3)[3]若金属块在受热膨胀,则金属块的温度和体积都发生变化,所以,分子势能和分子动能都会随着发生变化.
二、选择题(本题共8小题,每小题2分,共16分.第7-12题每小题只有一个选项符合题目要求,第13、14题每小题有两个选项符合题目要求,全部选对得2分,选对但不全的得1分,有选错的得0分)
7. 物理学中第一位发现电流与电压、电阻定量关系的科学家是( )
A. 伏特 B. 欧姆 C. 安培 D. 焦耳
【答案】B
【解析】
【详解】德国物理学家欧姆最先通过实验归纳出一段导体中电流跟电压和电阻之间的定量关系,即:欧姆定律。人们为了纪念他的杰出贡献,将他的名字命名为电阻的单位。故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
8. 如图 一所示,用相同的加热器给初温均为 20℃的甲乙两种液体加热,这两种液体的温度和加热时间的图形如图 二,则下列说法正确的是
A. 加热30s,甲液体吸收的热量比乙多
B. 若m甲>m乙,则甲液体的比热容大于乙液体的比热容
C. 若m甲=m乙,则甲液体的比热容大于乙液体的比热容
D. 若m甲<m乙,则甲液体的比热容大于乙液体的比热容
【答案】D
【解析】
【详解】A.加热时间相同,两种液体吸收的热量相同.故A错误;
B.用相同电加热器,甲乙吸收的热量相同,在到达沸点前,甲乙升高的温度相同,若根据Q=cm∆t可得故B错误;
C若根据Q=cm∆t可得故C错误;
D.若m甲<m乙,根据Q=cm∆t可得,故D正确.
9. 下列物理量估算合理的是( )
A. 一张课桌的高度约为 80cm B. 初中物理课本的质量约为5kg
C. 一节干电池的电压约为 5V D. 人感到舒适的房间温度约为37℃
【答案】A
【解析】
【详解】A.中学生的身高在160cm左右,课桌的高度大约是中学生身高的一半,在80cm左右,故A正确,符合题意;
B.两个苹果的质量约300g,初中物理课本的质量与此差不多,在300g=0.3kg左右,故B错误,不符合题意;
C.一节干电池的电压是1.5V,故C错误,不符合题意;
D.人的体温在37℃左右,感觉舒适的温度在23℃左右,故D错误,不符合题意。
故选A。
10. 用酒精灯给试管内的水加热至一定程度,发现塞在试管口的木塞被冲出,如图所示。下列说法正确的是( )
A. 酒精燃烧后灯中剩余酒精的热值变小
B. 水蒸气对木塞做功,与汽油机做功冲程的原理相同
C. 试管中的水温度升高后分子无规则运动变缓慢
D. 水蒸气对木塞做功过程中,能量总量减小
【答案】B
【解析】
【详解】A.热值是燃料的一种属性,不随质量的改变而改变。酒精燃烧后灯中剩余酒精的热值不变,故A错误;
B.水蒸气对木塞做功,将内能转化为机械能,与汽油机做功冲程的原理相同。故B正确;
C.组成物质的分子在永不停息的做无规则运动,温度越高,分子无规则运动越剧烈。试管中的水温度升高后分子无规则运动变剧烈。故C错误;
D.水蒸气对木塞做功的过程中,水蒸气的内能转化为木塞的机械能,水蒸气的内能减小,但能量的总量是不变的。故D错误。
故选B。
11. 下列关于温度、内能和热量的说法正确的是( )
A. 0℃的冰没有内能 B. 物体的温度升高,内能一定增加
C. 物体温度越高,所含热量越多 D. 物体的机械能越多,其内能就越多
【答案】B
【解析】
【详解】A.一切物体在任何温度下都有内能,故A错误;
B.同一物体分子个数是一定的,当温度升高时,分子的热运动越剧烈,则分子的动能就越大,从而物体的内能增加,故B正确;
C.热量是一个过程量,不能说含有多少热量,故C错误;
D.机械能和内能无必然的联系,所以物体的机械能越多,其内能不一定就越多,故D错误。
故选B。
12. 下列说法中正确的是( )
A. 只要电路中有电源存在,电路中就一定有电流
B. 电路中负电荷发生定向移动时,不能形成电流
C. 金属导体中自由电子定向移动的方向与电流方向相同
D. 在有电流通过的电路中,电流在电源外部沿“正极→用电器→负极”的方向流动
【答案】D
【解析】
【详解】A. 电源为电路提供电压,电压是形成电流的原因,且当电路为通路时,电路中才会有电流,故A错误;
B. 通常的金属导体中形成电流时,都是电子的定向移动形成的,故B错误;
C. 人们规定正电荷定向移动的方向为电流的方向,而金属导体中自由电子带负电,所以其定向移动的方向与电流方向相反,故C错误;
D. 人们规定正电荷定向移动的方向为电流的方向,在有电流通过的电路中,电流在电源外部沿“正极→用电器→负极”的方向流动,故D正确.
故选D.
13. 如图所示是一种自动测定油箱内油面高度的装置,R是滑动变阻器,从油量表指针所指的刻度,就可以知道油箱内油面的高度h。则以下说法正确的是( )
A. 定值电阻可以不要
B. 油量表是由电流表改装而成
C. 当油箱内的油减少时,油量表的示数变大
D. 当油箱内的油减少时,电路的总功率变小
【答案】BD
【解析】
【详解】A.由图可知,定值电阻R0是在油箱装满油时防止电路短路,即对电路起到保护作用,故A错误;
B.此时油量表串联在电路中,所以油量表应该是由电流表改装而成,故B正确;
C.当油箱内的油减少时,浮标下降,滑片向上移动,则滑动变阻器接入电路的阻值增大,电路中总电阻增大,电源电压不变,根据可知,通过电路的电流减小,即油量表的示数变小,故C错误;
D.由C分析可知,当油箱内的油减少时,电源电压不变,通过电路的电流减小,根据P=UI可知,电路的总功率变小,故D正确。
故选BD。
14. 某爱心团队向养老院送电暖气,如图,电暖气有低、中、高三挡,已知,以下说法正确的是( )
A. 使用“低温挡”只需要闭合
B. 使用“高温挡”要闭合、
C. 使用“低温挡”,正常工作时的功率是88W
D. 中温挡正常工作1分钟,产生的热量为
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.由图可知,当S1、S2都闭合时,R1与R2并联,电路总电阻最小,只闭合S1时,只有R1接入电路,只闭合S2时,只有R2接入电路,又因为R1>R2,在电源电压一定时,由可知,当S1、S2都闭合时,电路消耗的电功率最大,电暖气处于“高温挡”;只闭合S1时,电路电阻最大,消耗的电功率最小,电暖气处于“低温挡”;只闭合S2时,电暖气处于“中温挡”,故A错误,B正确;
C.“低温挡”正常工作时的功率为
故C错误;
D.中温挡正常工作1分钟,产生的热量为
故D正确。
故选BD。
三、作图题(每题2分,共4分)
15. 如图所示,请在图中标出电源的正极(用“+”表示).
( )
【答案】见详解
【解析】
【详解】小磁针静止时N极向左,则由同名磁极间相互排斥、异名磁极间相互吸引可知螺线管左侧为N极,右侧为S极;由右手螺旋定则可知电流由左侧流入螺线管,即电源左侧为正极;
16. 请根据图所示的实物连接图,在虚线框内画出与它对应的电路图。
【答案】
【解析】
【详解】从实物图中可以看出,电灯L1、L2并联,开关在干路上,控制整个电路,根据实物电路图,从电图画出,源正极到负极,用电学符号将相应电路画出,如图所示:
四、实验题(第17题5分,第18题6分,第19题7分,共18分)
17. 在“测量小灯泡电功率”的实验中,已知小灯泡的额定电压为2.5V,某同学已连接部分电路如图1所示。
(1)用笔画线代替导线,补充完成图中实验器材的连接(要求:滑动变阻器的滑片向右移动时灯泡变亮);______
(2)电路正确连接后,闭合开关,移动滑片P,发现灯泡总不亮,且电流表无示数,电压表示数接近3V,则故障原因可能是______;
(3)排除故障后,当电压表示数为______V时,小灯泡正常发光.此时电流表示数如图2所示,其值为______A。小灯泡的额定功率为______W。
【答案】(1) (2)灯泡断路
(3) ①. 2.5 ②. 0.26 ③. 0.65
【解析】
【小问1详解】
灯泡额定电压为2.5V,电压表选择0~3V量程,电压表与灯泡并联,电流从正接线柱流入,从负接线柱流出;滑动变阻器滑片右移,灯泡变亮,电路电流变大,电路总电阻变小,变阻器连入电路电阻减小,滑动变阻器接右半段,滑动变阻器接右下端接线柱,滑动变阻器串联在电路中。如图所示
【小问2详解】
灯泡不亮,电流表无示数,电路某部分断路,电源由2节干电池串联组成,电压为3V,电压表示数与电源电压相同,电压表串联在电路中测电源电压,所以故障可能是与电压表并联的灯泡断路。
【小问3详解】
[1][2][3]电压表测灯泡两端电压,灯泡正常工作时,电压表示数为灯泡的额定电压2.5V,电流表使用的0~0.6A量程,每一个大格代表0.2A,每一个小格代表0.02A,即电流表的分度值为0.02A,示数为0.26A,所以通过小灯泡的电流为0.26A,小灯泡的额定功率为
18. 小敏和小英通过实验探究“并联电路中干路电流与各支路电流的关系”,她们连接的电路如甲图所示。
(1)当小敏用开关“试触”时,发现电流表无示数,电流表的指针快速右偏,两灯均不发光。由此可知,她们连接的电路发生了______故障(选填“断路”或“短路”);若闭合开关S,可能造成的后果是______;
(2)小英只改接了一根导线,电路便连接正确了,如乙图所示。她利用改正后的电路进行实验:闭合开关S后,两个电流表的指针均如丙图所示,得出的初步结论是:在并联电路中,干路电流______支路电流(选填“小于”、“等于”或“大于”);
(3)在没有电流表的情况下,如何利用电压表和已知电阻测量未知电阻,如图丁为小敏和小英设计的实验电路图,整个实验过程中电源电压不变。则在闭合S的情况下。
①当______时,使短路,记录此时电压表示数;
②当______时,使R和串联,记录此时电压表示数;
③被测电阻的表达式是______(用、和表示)。
【答案】(1) ①. 短路 ②. 损坏电流表A2或电源
(2)大于 (3) ①. 闭合 ②. 断开 ③.
【解析】
【小问1详解】
[1]电路中有一根导线直接接在了两个灯泡和电流表A1两端,所以电路发生了短路故障。
[2]若闭合开关S,由于用电器全部被短路,电路中电流过大,会损坏电流表A2或电源。
【小问2详解】
由图丙可知,电流表A1测L1的电流,电流表A2测干路的电流,因此A1使用小量程,分度值为0.02A,A2使用大量程,分度值为0.1A,故电流表A1的示数为0.20A,A2的示数为1.0A,所以初步得到干路电流大于支路电流的结论。
【小问3详解】
①[1]由图丁可知,当开关S1闭合时,Rx短路,此时记录的U1即为电源电压。
②[2]当开关S1断开时,R和Rx串联,此时记录的U2即为R0两端的电压。
③[3]当开关S1断开时,R和Rx串联时,根据串联电路的电压规律,Rx两端的电压为
由欧姆定律可得,电路中的电流为
故待测电阻为
19. 下面是探究焦耳定律的实验:
(1)如图所示实验装置,通过观察______来比较电阻产生电热多少;
(2)若观察甲、乙两实验装置,可以得出的结论是:______一定时,______越大,产生的热量越多;
(3)若观察乙、丙两实验装置,通过电阻R2的电流______(填“大于”、“小于”或“等于”)通过电阻R3的电流。这是在探究______对电热的影响;
(4)若观察甲、丙两实验装置,会发现______(填“R1”或“R3”)电阻丝产生热量更多,由这一现象可知______(填“电流”或“电阻”)对电热的影响更大。
【答案】 ①. U形管左右液面的高度差 ②. 电流和通电时间 ③. 电阻 ④. 大于 ⑤. 电流 ⑥. R1 ⑦. 电流
【解析】
【详解】(1)[1]实验中采用的是控制变量法,通过观察U形管左右液面的高度差来比较电阻产生的热量的多少。
(2)[2][3]若观察甲、乙两实验装置可知,甲乙串联在电路中,通电时间和电流相同,电阻不同,电阻越大,U形管液面的高度越高,则产生的热量越多,得出结论,在电流和通电时间相同时,电阻越大,产生的热量越多。
(3)[4][5]若观察乙、丙两实验装置可知,电阻大小和通电时间相同,电流不同,根据并联电路的电流关系可知,通过电阻R2的电流大于通过电阻R3的电流,这是在探究电流大小对电热的影响。
(4)[6][7]若观察甲、丙两实验装置可知,甲中的电阻是丙中的电阻一半,甲中的电流是丙中电流的2倍,甲中U形管液面的高度差要大于丙中U形管的液面的高度差,R1电阻丝产生的热量更多,这表明电流对电热的影响更大。
五、综合题(20题8分,21题10分,共18分)
20. 图甲为升降机电路的部分原理图。电源电压恒为6V,R0为定值电阻,电压表量程为0~3V,压敏电阻R1的阻值与所受压力大小的关系如图乙所示。
(1)压敏电阻不受压力时,电压表示数为2V,通过定值电阻R0的电流为多少?
(2)在电路正常工作时,此压敏电阻能承受的最大压力为多少?
【答案】(1) 0.02A;(2) 2500N
【解析】
【详解】(1)当F=0N时,由图得到R1=200Ω,因为两个电阻串联,所以
U1=U-U0=6V-2V=4V
通过定值电阻R0的电流
I0=I1==0.02A
(2)定值电阻R0的阻值
R0==100Ω
当电压表示数为3V时,为电路正常工作电压表能承受的最大电压
I′1=I′0==0.03A
压敏电阻两端的电压
U1′=U-U0′=6V-3V=3V
压敏电阻的阻值
=100Ω
由图乙所示图象可知,压敏电阻所受最大压力为2500N。
答:(1)压敏电阻不受压力时,电压表示数为2V,通过定值电阻R0的电流为0.02A;
(2)在电路正常工作时,此压敏电阻能承受的最大压力为2500N。
21. 在实践活动中,小刚所在的兴趣小组对电热水壶进行了研究与计算。
(1)如图所示,电热水壶使用的都是三脚插头,中间较长的脚连接的是电热水壶的金属外壳,插入三孔插座后可将其与______相连,防止漏电时对人造成伤害,壶底的加热盘烧水时是通过______的方式改变了水的内能;
(2)电热水壶的铭牌如表所示,正常工作时通过电热水壶的电流是多少;______
额定容量
2.0L
额定电压
220V
额定功率
2000W
频率
50Hz
(3)为了测量电热水壶的加热效率,小刚在壶中加入额定容量的初温为12℃的水,在额定电压下将其加热到沸腾,用时7min。已知烧水时气压为1个标准大气压,,,则该电热水壶的加热效率为。______
【答案】(1) ①. 地线 ②. 热传递
(2)9.1A (3)88%
【解析】
【小问1详解】
[1]电热水壶属于金属外壳用电器,所以与电热水壶外壳相连接的是地线,这样即使金属外壳带电,电流会通过地线导入大地,防止造成触电事故的发生。
[2]烧水时水吸收热量,温度升高,是利用热传递的方式改变物体内能的。
【小问2详解】
由铭牌知道,电水壶的额定功率为2000W,额定电压为220V,由P=UI知道,电水壶正常工作时的电流是
【小问3详解】
由铭牌知道 ,电热水壶的最大容量是
V=2.0L=2.0×10-3 m3
电热水壶内装满水时水的质量是
在标准大气压下,水沸腾时的温度为100℃,所以水加热至沸腾需要吸收的热量是
根据题意知道,电水壶正常工作时间是
t=7min=420s
所以电水壶正常工作7min消耗电能是
故该电热水壶的加热效率是
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