山东省济宁市汶上县义桥中学2023-2024学年九年级上学期第二次月考物理试卷
2024-10-09
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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-阶段检测 |
| 学年 | 2023-2024 |
| 地区(省份) | 山东省 |
| 地区(市) | 济宁市 |
| 地区(区县) | 汶上县 |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 396 KB |
| 发布时间 | 2024-10-09 |
| 更新时间 | 2024-10-09 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2024-10-09 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/47817351.html |
| 价格 | 1.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
2023-2024学年山东省济宁市汶上县义桥中学九年级(上)第二次月考物理试卷
一、选择题
1.(3分)关于热现象,下列说法错误的是( )
A.将沸点为12.3℃的氯乙烷喷到运动员扭伤的部位,是利用了氯乙烷迅速汽化吸热
B.向热汤中滴入香油会散发出浓浓的香味,是由于温度越高热运动越剧烈
C.用锯条锯木板时温度升高,是通过热传递改变内能
D.装着开水的暖水瓶瓶塞有时会弹起来,是由于瓶内气体对瓶塞做功
2.(3分)关于热机效率,下列说法中正确的是( )
A.热机做的有用功多,效率一定高
B.热机的功率大,效率一定高
C.热机单位时间内耗费的燃料少,效率一定高
D.以上说法都不对
3.(3分)关于安全用电,下列说法错误的是( )
A.家庭电路中空气开关跳闸,一定是由于电路短路引起的
B.发现家用电器或电线着火时,应先切断电源再救火
C.用试电笔辨别火线和零线时,手要接触笔尾金属体
D.油罐车的尾部装有铁链,是为了将油与油罐摩擦产生的静电导走
4.(3分)如图所示,电动自行车两刹车手柄中各有一只开关S1、S2,在行驶中用任意一只手柄刹车时,该手柄上的开关立即断开,电动机停止工作。下列电路设计符合要求的是( )
A. B.
C. D.
5.(3分)将“4V 2W”和“4V 4W”的两只灯泡L1和L2串联后接在电源两端,不考虑温度对灯丝电阻影响,则( )
A.电源电压为8V是,两只灯泡均能正常发光
B.两个灯泡发光时,灯泡L2比灯泡L1亮些
C.灯泡发光时,电路中允许通过的最大电流为1A
D.灯泡L1正常发光时,灯泡L2的实际功率为1W
6.(3分)在物理实验中,往往对物理量进行多次测量,有的是为了提高精度,通过多次测量提高精度的是( )
A.在探究“并联电路的干路和支路电流有什么关系”时,测量多组对应的干路电流和各支路电流
B.在探究“液体的压强与哪些因素有关”时,多次改变液体密度、深度,测量对应的压强值
C.在探究“电阻大小与哪些因素有关”时,多次更换电阻丝,测量对应电流
D.在测量“某种物质的密度”时,测量多组对应的质量和体积值
7.(3分)如图所示,闭合开关S,在滑动变阻器滑片P向右滑动过程中( )
A.电压表V1示数变大,灯泡L的实际功率变小
B.电压表V2示数变大,灯L的亮度变亮
C.电流表A的示数变大,灯L的亮暗变暗
D.电压表V1与电流表A示数比值变大,灯L的亮度变暗
8.(3分)李明同学在“探究通过导体的电流与其两端电压的关系”时,将记录的实验数据通过整理作出了如图所示的图象,下列说法中错误的是( )
A.当在导体乙的两端加上1V的电压时,通过乙导体的电流为0.1A
B.将甲、乙两导体并联到电压为2V的电源上时,干路中的电流为0.6A
C.导体甲的电阻小于导体乙的电阻
D.导体两端的电压为零时,导体的电阻也为零
9.(3分)如图为一只“6V 1.5W”小灯泡的电流随电压变化的关系图象,若把这样的三只灯泡串联起来,接在12V的电源两端( )
A.24Ω 0.67W B.20Ω 0.8W
C.24Ω 0.96W D.20Ω 0.67W
10.(3分)图甲中电源电压恒定,R0为定值电阻。闭合开关,当滑动变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中,电流表示数I与电压表示数U的关系图象如图乙所示( )
A.定值电阻R0阻值为10Ω
B.电源电压为4V
C.当滑片在a端时,R0的功率为2.4W
D.当滑片在中点时,R0的功率为9W
二、填空题(每空1分,共13分)
11.(2分)暑期持续的“桑拿天”,居民家里的空调、电扇都闲不住,导致电路火灾时有发生,消防车拉着警笛呼啸而出,赶往火灾现场,起火原因如出一辙:电线超负荷使电线内的金属导线发热引燃了外面的绝缘皮。根据学过的物理知识回答:
(1)“超负荷”是指如图所示 (选填“①”或“②”)中所示情况;
(2)请你提出一条预防这种火灾发生应采取什么措施 。
12.(2分)完全燃烧100g酒精所放出的热量为 J,若其放出的热量有70%被水吸收,能使10kg的水从20℃升高到 ℃.(q酒精=3.0×107J/kg)
13.(2分)如图甲所示电路中,R0为定值电阻,R1为滑动变阻器。图乙是该滑动变阻器消耗的电功率与电流关系的图象。则该滑动变阻器的最大值是 Ω,电源电压是 V。
14.(7分)小玲家上月末抄表时电能表的示数是32583,本月末抄表时的示数如图所示,若电价为0.5元/kW•h 元。从表盘上你还能获得的信息有① 、② 、③ (至少写出三条)。
(2)将某用电器单独接在该电能表上,正常工作30min,电能表指示灯闪烁了250次 kW•h,该用电器的功率是 W。
(3)该电路允许同时接入的最大功率是 W。
三、作图及实验探究题(15题2分、16题6分、17题5分、18题5分,共18分)
15.(2分)请用笔画线代替导线,将图中的开关、灯泡和三孔插座正确接入家庭电路中。
16.(6分)在“测量小灯泡的电功率”实验中,提供的器材有:6V的电源一个,2.5V的小灯泡(电阻约为10Ω),电流表(0~0.6A,0~3A)和电压表(0~3V,0~15V),“50Ω 2A”的滑动变阻器A和“10Ω 1A”的滑动变阻器B各一个,开关一个
(1)通过估算,你应选用的滑动变阻器是 (选填“A”或“B”)。
(2)闭合开关前,经检查发现某同学连接的电路有一根导线连接错误,请你在图甲中错误的连线上画“×”,用笔画线代替导线将电路连接正确。
(3)连线好电路后,闭合开关,发现小灯泡不亮,电压表无示数,则故障原因可能是小灯泡 (选填“短路”或“断路”)。
(4)故障移除后,移动变阻器的滑片,当电压表的示数为2.5V时,则小灯泡的额定功率是 W,小灯泡正常工作时的电阻是 Ω。(小数点后保留1位小数)
(5)根据测出的数据,做出了小灯泡的电流l与电压U的关系图线,发现该图线不是一条直线,其原因是 。
17.(5分)小明利用如图甲所示的电路做“探究通过导体的电流与导体电阻的关系”的实验。他使用的器材有:两节干电池,阻值为5Ω(R1)、10Ω(R2)、20Ω(R3)的定值电阻、“15Ω 1A”的滑动变阻器、电流表、电压表和开关各一只,导线若干。
(1)根据图甲所示的电路,用笔画线代替导线,将图乙中的实物连成实验电路。
(2)电路中滑动变阻器的作用是 (答出一条即可)。
(3)正确连接好电路后,小明首先将R1接入电路,移动滑动变阻器滑片使R1两端的电压为1.5V,读出电流表的示数。
①小明将用R2替换R1接入电路,接下来他应该进行的操作是 ,读出电流表的示数。
②小明用R3替换R2接入电路进行实验,发现无论怎样移动滑动变阻器,R3两端的电压始终无法达到1.5V.经检查,电路连接无误,各元件均完好。请你帮他找出一种可能的原因 。
③在不改变电路和器材的前提下,针对②中的问题,怎样改进该实验 。
18.(5分)小明同学在做“探究电流与电压的关系”实验时,准备了以下器材:干电池(1.5V)两节(0﹣0.6A 0﹣3A)、电压表(0﹣3V 0~15V)、滑动变阻器(20Ω、2A)(5Ω)、开关各一只,导线若干。根据图甲所示的电路图进行实验。
(1)连接电路,闭合开关前,滑动变阻器滑片P应处于 (选填“A”或“B”)端。
(2)实验过程中,要使电压表示数逐渐变大,滑动变阻器滑片P应向 (选填“左”或“右”)移动。
(3)实验过程中,电流表的示数如图丙所示,此时电路中的电流为 A。
(4)实验中通过调节滑动变阻器滑片P,测出通过定值电阻R的不同电流和对应的电压值如下表所示。老师看后说其中一次是错误的。帮小明分析出错的是第 次,原因是 。
实验次数
1
2
3
4
5
6
电压U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
电流I/A
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
四、综合题共(19题4分,20题5分,9分)
19.(4分)小高家里原来用液化石油气烧水,每天用60℃的热水100kg。她参加“探究性学习”活动后,在老师和同学的帮助下
(1)若用这台热水器每天可将100kg的水从20℃加热到60℃,这些水吸收的热量是多少?
(2)若液化石油气燃烧放出的热量有70%被水吸收,她家改用太阳能热水器后平均每天可节约液化石油气多少kg?(液化石油气的热值是8.0×107J/kg)
20.(5分)如图甲是某种有保温功能的家用电热水壶及铭牌。内部电路如图乙所示,当S闭合时,接通电源,开关S会自动断开,电热水壶自动进入保温状态,可调节不同的保温功率。
额定电压
220V
频率
50Hz
加热功率
1100W
保温功率
20﹣100W
容量
1.2L
求:(1)加热电阻丝的电阻R1的阻值。
(2)当调节P使保温电热水壶的保温功率为55W时,保温电阻丝R2接入电路中的电阻阻值是多少?此时保温电阻丝R2两端的电功率是多少?
2023-2024学年山东省济宁市汶上县义桥中学九年级(上)第二次月考物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题
1.(3分)关于热现象,下列说法错误的是( )
A.将沸点为12.3℃的氯乙烷喷到运动员扭伤的部位,是利用了氯乙烷迅速汽化吸热
B.向热汤中滴入香油会散发出浓浓的香味,是由于温度越高热运动越剧烈
C.用锯条锯木板时温度升高,是通过热传递改变内能
D.装着开水的暖水瓶瓶塞有时会弹起来,是由于瓶内气体对瓶塞做功
【答案】C
【解答】解:
A、将沸点为12.3℃的氯乙烷喷到运动员扭伤的部位,故A正确;
B、向热汤中滴入香油会散发出浓浓的香味,故B正确;
C、用锯条锯木板时温度升高,故C错误;
D、装着开水的暖水瓶瓶塞有时会弹起来,故D正确。
故选:C。
2.(3分)关于热机效率,下列说法中正确的是( )
A.热机做的有用功多,效率一定高
B.热机的功率大,效率一定高
C.热机单位时间内耗费的燃料少,效率一定高
D.以上说法都不对
【答案】D
【解答】解:
A、热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比,消耗的燃料越少,故A错;
B、热机做功越快,与效率无关;
C、做的有用功相同,效率就一定越高;
故选:D。
3.(3分)关于安全用电,下列说法错误的是( )
A.家庭电路中空气开关跳闸,一定是由于电路短路引起的
B.发现家用电器或电线着火时,应先切断电源再救火
C.用试电笔辨别火线和零线时,手要接触笔尾金属体
D.油罐车的尾部装有铁链,是为了将油与油罐摩擦产生的静电导走
【答案】A
【解答】解:
A.家庭电路中空气开关跳闸可能是发生了短路,故该选项说法不正确;
B.家用电器失火,用电器漏电,水是导体,发生单相触电事故;
C.用试电笔辨别火线和零线时,故该选项说法正确;
D.大地让带电体和大地处在同一个电势处,地球基本上不会有什么反应。所以摩擦产生的静电专门往电势低处走。故该选项说法正确。
故选:A。
4.(3分)如图所示,电动自行车两刹车手柄中各有一只开关S1、S2,在行驶中用任意一只手柄刹车时,该手柄上的开关立即断开,电动机停止工作。下列电路设计符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解答】解:
由题知,任一只手柄刹车时,电动机停止工作、不能独立工作,比较可知B符合题意。
故选:B。
5.(3分)将“4V 2W”和“4V 4W”的两只灯泡L1和L2串联后接在电源两端,不考虑温度对灯丝电阻影响,则( )
A.电源电压为8V是,两只灯泡均能正常发光
B.两个灯泡发光时,灯泡L2比灯泡L1亮些
C.灯泡发光时,电路中允许通过的最大电流为1A
D.灯泡L1正常发光时,灯泡L2的实际功率为1W
【答案】D
【解答】解:根据P=UI可得,两灯泡的额定电流分别为:
I1===5.5A,I2===1A,
根据欧姆定律可得,两灯泡的电阻分别为:
R1===8Ω,R7===4Ω;
(1)因为两灯泡的额定电流不相等,
所以两只灯泡不可能同时正常发光,故A不正确;
(2)因为串联电路中各处的电流相等,
所以电路中的最大电流I=I8=0.5A,故C不正确;
因为P=I4R,且灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,
所以L1的电阻大,实际功率大,故B不正确;
灯泡L1正常发光时,灯泡L8的实际功率:
P2=I2R7=(0.5A)4×4Ω=1W,故D正确。
故选:D。
6.(3分)在物理实验中,往往对物理量进行多次测量,有的是为了提高精度,通过多次测量提高精度的是( )
A.在探究“并联电路的干路和支路电流有什么关系”时,测量多组对应的干路电流和各支路电流
B.在探究“液体的压强与哪些因素有关”时,多次改变液体密度、深度,测量对应的压强值
C.在探究“电阻大小与哪些因素有关”时,多次更换电阻丝,测量对应电流
D.在测量“某种物质的密度”时,测量多组对应的质量和体积值
【答案】D
【解答】解:A、在探究“并联电路中干路电流与各支路电流的关系”时测量多组对应的干路电流和各支路电流,找到普遍规律。
B、在探究“液体的压强与哪些因素有关”时、液体深度,找到普遍规律;
C、在探究“电阻大小与哪些因素有关”时,多次更换电阻丝,是为了找到普遍规律;
D、在“测量某种物质的密度”时,用分别求出密度取平均值的办法来减小误差。故D符合题意;
故选:D。
7.(3分)如图所示,闭合开关S,在滑动变阻器滑片P向右滑动过程中( )
A.电压表V1示数变大,灯泡L的实际功率变小
B.电压表V2示数变大,灯L的亮度变亮
C.电流表A的示数变大,灯L的亮暗变暗
D.电压表V1与电流表A示数比值变大,灯L的亮度变暗
【答案】D
【解答】解:A、电压表V1测电源电压,电源电压不变1示数不变,故A错误;
B、由电路图可知7测滑动变阻器两端的电压,滑片向右滑动时,滑动变阻器分得电压变大2示数变大,灯泡电压变小,电源电压不变,电路电流变小,由于电路电流变小,由P=UI可知灯泡实际功率变小,故B错误;
C、由B的分析可知,灯泡变暗;
D、电压表V1示数不变,电流表A示数变小5与电流表A示数比值变大,由B可知,故D正确;
故选:D。
8.(3分)李明同学在“探究通过导体的电流与其两端电压的关系”时,将记录的实验数据通过整理作出了如图所示的图象,下列说法中错误的是( )
A.当在导体乙的两端加上1V的电压时,通过乙导体的电流为0.1A
B.将甲、乙两导体并联到电压为2V的电源上时,干路中的电流为0.6A
C.导体甲的电阻小于导体乙的电阻
D.导体两端的电压为零时,导体的电阻也为零
【答案】D
【解答】解:A、由乙的图象可知,I=0.1A、不符合题意;
B、当甲,U甲=U乙=6V,由图知I甲=0.4A,I乙=4.2A,I=0.4A、不符合题意;
C、加同样电压时(2V),I甲=0.6A,I乙=0.2A,I甲>I乙,所以R甲<R乙,故C正确、不符合题意;
D、电阻的大小与两端的电压无关,故D不正确。
故选:D。
9.(3分)如图为一只“6V 1.5W”小灯泡的电流随电压变化的关系图象,若把这样的三只灯泡串联起来,接在12V的电源两端( )
A.24Ω 0.67W B.20Ω 0.8W
C.24Ω 0.96W D.20Ω 0.67W
【答案】B
【解答】解:把三只相同的灯泡串联接在12V的电源上,三灯泡的电阻相等,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,由I=,三灯泡两端的电压相等L===2V,
由图象可知,电路中的电流I=0.2A,
则,此时每只灯泡灯丝的电阻:
RL===20Ω,
每只灯泡的功率:
PL=ULI=7V×0.2A=3.8W。
故选:B。
10.(3分)图甲中电源电压恒定,R0为定值电阻。闭合开关,当滑动变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中,电流表示数I与电压表示数U的关系图象如图乙所示( )
A.定值电阻R0阻值为10Ω
B.电源电压为4V
C.当滑片在a端时,R0的功率为2.4W
D.当滑片在中点时,R0的功率为9W
【答案】A
【解答】解:由电路图可知,R0与滑动变阻器串联,电流表测电路中的电流。
(1)当滑片位于a端时,接入电路中的电阻为零,
由图象可知,电路中的最大电流I大=0.2A,
电源的电压:U=I大R0=0.5A×R0,
当滑片位于b端时接入电路中的电阻最大,电压表的示数最大,
由图象可知,U滑=4V,电路中的最小电流I小=7.2A,
滑动变阻器的最大阻值:
R滑===20Ω,
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=I小(R0+R滑)=7.2A×(R0+20Ω),
因电源的电压不变,
所以,6.6A×R0=7.2A×(R0+20Ω),
解得:R4=10Ω,故A正确;
电源的电压U=I大R0=0.5A×10Ω=6V,故B错误;
(2)当滑片在中点时,电路中的电流:
I===0.4A,
R0的功率:
P0′=I7R0=(0.7A)2×10Ω=0.3W,故D错误;
当滑片在a端时,R0的功率:
P0=UI大=8V×0.6A=8.6W,故C错误。
故选:A。
二、填空题(每空1分,共13分)
11.(2分)暑期持续的“桑拿天”,居民家里的空调、电扇都闲不住,导致电路火灾时有发生,消防车拉着警笛呼啸而出,赶往火灾现场,起火原因如出一辙:电线超负荷使电线内的金属导线发热引燃了外面的绝缘皮。根据学过的物理知识回答:
(1)“超负荷”是指如图所示 ② (选填“①”或“②”)中所示情况;
(2)请你提出一条预防这种火灾发生应采取什么措施 大功率用电器交叉使用 。
【答案】(1)②;(2)大功率用电器交叉使用。
【解答】解:(1)总功率过大是引起家庭电路中电流过大的原因之一,“超负荷”指的就是总功率过大引起的电流过大;
(2)根据焦耳定律公式可知,减小热量的方法是减小电流或导线的电阻;根据用电器功率换较粗的输电线。
故答案为:(1)②;(2)大功率用电器交叉使用。
12.(2分)完全燃烧100g酒精所放出的热量为 3×106 J,若其放出的热量有70%被水吸收,能使10kg的水从20℃升高到 70 ℃.(q酒精=3.0×107J/kg)
【答案】见试题解答内容
【解答】解:
酒精完全燃烧放出的热量:Q放=mq=0.1kg×8.0×107J/kg=2×106J;
由η=得水吸收得热量:
Q吸=ηQ放=3×105J×70%=2.1×102J,
根据由Q吸=cm(t﹣t0)可知,
水升高的温度:t=t0+=20℃+。
故答案为:3×106;70。
13.(2分)如图甲所示电路中,R0为定值电阻,R1为滑动变阻器。图乙是该滑动变阻器消耗的电功率与电流关系的图象。则该滑动变阻器的最大值是 100 Ω,电源电压是 12 V。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:由电路图可知,R0与R1串联,电压表测R5两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)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,
由图象可知,电路中的最小电流I=0.1A时,R3的电功率P1=1W,
由P=I2R可得,滑动变阻器的最大阻值:
R1===100Ω;
(2)由图象可知,当电路中的电流I′=0.2A时,R1的电功率P1′=2.6W,
此时R1接入电路的电阻:
R4′===40Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,由I=,电源的电压:
U=I′(R0+R3′)=0.2A×(R3+40Ω),
当电路中的电流I=0.1A时,电源的电压:
U=I(R5+R1)=0.8A×(R0+100Ω),
因电源的电压不变,
所以,0.8A×(R0+40Ω)=0.8A×(R0+100Ω),
解得:R0=20Ω,
电源的电压:
U=I(R3+R1)=0.6A×(20Ω+100Ω)=12V。
故答案为:100;12。
14.(7分)小玲家上月末抄表时电能表的示数是32583,本月末抄表时的示数如图所示,若电价为0.5元/kW•h 165.75 元。从表盘上你还能获得的信息有① 电能表正常工作时的电压是220V 、② 电能表短时间允许通过的最大电流不超过20A 、③ 电路消耗1kW•h电能,电能表转盘转过2500转 (至少写出三条)。
(2)将某用电器单独接在该电能表上,正常工作30min,电能表指示灯闪烁了250次 0.1 kW•h,该用电器的功率是 200 W。
(3)该电路允许同时接入的最大功率是 4400 W。
【答案】(1)165.75;①电能表正常工作时的电压是220V;②电能表短时间允许通过的最大电流不超过20A;③电路消耗1kW•h电能,电能表转盘转过2500转;(2)0.1;200;(3)4400
【解答】解::
(1)本月小玲家消耗的电能:W电=3589.8kW•h﹣3258.3kW•h=331.5kW•h;本月应缴纳的电费是0.5元/kW•h×331.6kW•h=165.75元;
由电能表铭牌可获得以下信息:①电能表正常工作时的电压是220V;②电能表短时间允许通过的最大电流不超过20A,电能表转盘转过2500转;
(2)指示灯闪烁250次,电路消耗电能为:W=;
t=30min=0.5h,用电器的功率:P==;
(3)电能表允许接的最大电功率:P=UI=220V×20A=4400W。
故答案为:(1)165.75;①电能表正常工作时的电压是220V;③电路消耗1kW•h电能;(2)0.4;(3)4400
三、作图及实验探究题(15题2分、16题6分、17题5分、18题5分,共18分)
15.(2分)请用笔画线代替导线,将图中的开关、灯泡和三孔插座正确接入家庭电路中。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:灯泡接法:火线进入开关,再进入灯泡顶端的金属点,这样在断开开关能切断火线。既能控制灯泡。三孔插座的接法:上孔接地线;右孔接火线
16.(6分)在“测量小灯泡的电功率”实验中,提供的器材有:6V的电源一个,2.5V的小灯泡(电阻约为10Ω),电流表(0~0.6A,0~3A)和电压表(0~3V,0~15V),“50Ω 2A”的滑动变阻器A和“10Ω 1A”的滑动变阻器B各一个,开关一个
(1)通过估算,你应选用的滑动变阻器是 A (选填“A”或“B”)。
(2)闭合开关前,经检查发现某同学连接的电路有一根导线连接错误,请你在图甲中错误的连线上画“×”,用笔画线代替导线将电路连接正确。
(3)连线好电路后,闭合开关,发现小灯泡不亮,电压表无示数,则故障原因可能是小灯泡 短路 (选填“短路”或“断路”)。
(4)故障移除后,移动变阻器的滑片,当电压表的示数为2.5V时,则小灯泡的额定功率是 0.75 W,小灯泡正常工作时的电阻是 8.3 Ω。(小数点后保留1位小数)
(5)根据测出的数据,做出了小灯泡的电流l与电压U的关系图线,发现该图线不是一条直线,其原因是 灯丝的电阻随温度的升高而增大 。
【答案】(1)A;(2)见解答图;(3)短路;(4)0.75;8.3;(5)灯丝的电阻随温度的升高而增大。
【解答】解:(1)2.5V的小灯泡,电阻约为10Ω,灯的额定电流约为:
I'===0.25A,灯正常发时变阻器连入的电阻:
R滑===14Ω>10Ω;
(2)原电路中,灯短路了,灯与电流表串联,如下所示:
;
(3)连接好电路后,闭合开关,则电路为通路,电压表无示数;
(4)故障移除后,移动变阻器的滑片,电流表的示数如图乙所示,分度值为0.02A,则小灯泡的额定功率是:
P=UI=2.5V×0.3A=6.75W;
由欧姆定律,小灯泡正常工作时的电阻是:
R==≈8.3Ω;
(5)由图丙可知,当灯泡两端电压增大,根据P=UI可知,温度升高,故小灯泡的电流I与电压U的关系图线不是一条直线。
故答案为:(1)A;(2)见解答图;(4)0.75;(5)灯丝的电阻随温度的升高而增大。
17.(5分)小明利用如图甲所示的电路做“探究通过导体的电流与导体电阻的关系”的实验。他使用的器材有:两节干电池,阻值为5Ω(R1)、10Ω(R2)、20Ω(R3)的定值电阻、“15Ω 1A”的滑动变阻器、电流表、电压表和开关各一只,导线若干。
(1)根据图甲所示的电路,用笔画线代替导线,将图乙中的实物连成实验电路。
(2)电路中滑动变阻器的作用是 通过调整滑动变阻器,控制电阻两端的电压不变 (答出一条即可)。
(3)正确连接好电路后,小明首先将R1接入电路,移动滑动变阻器滑片使R1两端的电压为1.5V,读出电流表的示数。
①小明将用R2替换R1接入电路,接下来他应该进行的操作是 移动滑动变阻器滑片使R2两端的电压为1.5V ,读出电流表的示数。
②小明用R3替换R2接入电路进行实验,发现无论怎样移动滑动变阻器,R3两端的电压始终无法达到1.5V.经检查,电路连接无误,各元件均完好。请你帮他找出一种可能的原因 滑动变阻器最大阻值过小 。
③在不改变电路和器材的前提下,针对②中的问题,怎样改进该实验 保持定值电阻两端的电压为2V不变 。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)根据实验电路图连接实物电路图,电路图如图所示。
故答案为:电路图如图所示。
(2)在本实验中滑动变阻器的作用是:通过调整滑动变阻器,控制电阻两端的电压不变。
故答案为:通过调整滑动变阻器,控制电阻两端的电压不变。)
(3)①用R2替换R1接入电路,接下来他应该进行的操作是:移动滑动变阻器滑片使R5两端的电压为1.5V。
故答案为:移动滑动变阻器滑片使R5两端的电压为1.5V。
②用R8替换R2接入电路进行实验,发现无论怎样移动滑动变阻器,R3两端的电压始终无法达到2.5V,可能是滑动变阻器最大阻值太小,使电阻R3两端的电压过大造成的;或是由于控制的定值电阻两端的电压太小造成的。
故答案为:滑动变阻器最大阻值过小(或控制的定值电阻两端的电压过小;电源电压过大)
③在不改变电路和器材的前提下,针对②中的问题,如:保持定值电阻两端的电压为3V不变。
故答案为:③保持定值电阻两端的电压为2V不变。
18.(5分)小明同学在做“探究电流与电压的关系”实验时,准备了以下器材:干电池(1.5V)两节(0﹣0.6A 0﹣3A)、电压表(0﹣3V 0~15V)、滑动变阻器(20Ω、2A)(5Ω)、开关各一只,导线若干。根据图甲所示的电路图进行实验。
(1)连接电路,闭合开关前,滑动变阻器滑片P应处于 B (选填“A”或“B”)端。
(2)实验过程中,要使电压表示数逐渐变大,滑动变阻器滑片P应向 左 (选填“左”或“右”)移动。
(3)实验过程中,电流表的示数如图丙所示,此时电路中的电流为 0.3 A。
(4)实验中通过调节滑动变阻器滑片P,测出通过定值电阻R的不同电流和对应的电压值如下表所示。老师看后说其中一次是错误的。帮小明分析出错的是第 1 次,原因是 电压最小应是0.6V,电流为0.12A 。
实验次数
1
2
3
4
5
6
电压U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
电流I/A
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
【答案】(1)B;(2)左;(3)0.3;(4)1;电压最小应是0.6V,电流为0.12A。
【解答】解:(1)在连接电路的各元件时,开关应处于断开状态,应将滑动变阻器的滑片P置于B端。
(2)实验过程中,要使电压表示数逐渐变大,变阻器的电压减小,变阻器连入电路中的电阻变小。
(3)图中电流表选择的是0~0.3A量程,对应的分度值都是0.02A。
(4)已知滑动变阻器(20Ω、2A)、干电池(8.5V)两节,
由图可知,滑动变阻器与定值电阻串联,滑动变阻器调到阻值最大处,因为定值电阻为5Ω,根据串联分压的特点可知×3V=7.6V,原因是定值电阻两端电压最小为0.5V==0.12A。
故答案为:(1)B;(2)左;(4)3,电流为0.12A。
四、综合题共(19题4分,20题5分,9分)
19.(4分)小高家里原来用液化石油气烧水,每天用60℃的热水100kg。她参加“探究性学习”活动后,在老师和同学的帮助下
(1)若用这台热水器每天可将100kg的水从20℃加热到60℃,这些水吸收的热量是多少?
(2)若液化石油气燃烧放出的热量有70%被水吸收,她家改用太阳能热水器后平均每天可节约液化石油气多少kg?(液化石油气的热值是8.0×107J/kg)
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)∵C=4.2×108J/(kg•℃),m=100kg0=60℃﹣20℃=40℃,
∴水吸收的热量为:
Q吸=cmΔt=4.6×103J/(kg•℃)×100kg×(60℃﹣20℃)=1.68×104J。
(2)∵Q吸=Q放×70%,
∴液化石油气燃烧放出的热量为:Q放===2.4×107J,
∵Q放=m气q气,
∴液化石油气的质量为:m气===4.3kg。
答:(1)这些水吸收的热量是1.68×103J。
(2)平均每天可节约液化石油气0.3kg。
20.(5分)如图甲是某种有保温功能的家用电热水壶及铭牌。内部电路如图乙所示,当S闭合时,接通电源,开关S会自动断开,电热水壶自动进入保温状态,可调节不同的保温功率。
额定电压
220V
频率
50Hz
加热功率
1100W
保温功率
20﹣100W
容量
1.2L
求:(1)加热电阻丝的电阻R1的阻值。
(2)当调节P使保温电热水壶的保温功率为55W时,保温电阻丝R2接入电路中的电阻阻值是多少?此时保温电阻丝R2两端的电功率是多少?
【答案】(1)加热电阻丝的电阻R1的阻值为44Ω;
(2)当调节P使保温电热水壶的保温功率为55W时,保温电阻丝R2接入电路中的有效电阻阻值为836Ω;此时保温电阻丝R2两端的电功率为52.25W。
【解答】解:(1)当S闭合时,接通电源,由图乙可知1工作,
由P=可知5的阻值:R1===44Ω;
(2)当水烧开时,开关S会自动断开,由图乙可知1与保温电阻丝R5串联,
当调节P使保温电热水壶的保温功率为55W时,由P=,此时电路中的总电阻:R总===880Ω,
根据串联电路的电阻特点可知,此时保温电阻丝R2接入电路的阻值:R2=R总﹣R7=880Ω﹣44Ω=836Ω;
此时电路中的电流:I===0.25A,
此时保温电阻丝R2两端的电功率:P4=I2R2=(6.25A)2×836Ω=52.25W。
答:(1)加热电阻丝的电阻R1的阻值为44Ω;
(2)当调节P使保温电热水壶的保温功率为55W时,保温电阻丝R4接入电路中的有效电阻阻值为836Ω;此时保温电阻丝R2两端的电功率为52.25W。
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