内容正文:
九年级第二次课后练习物理试卷
时间:60min 满分:100
一、填空题(每空1分,共14分)
1. “早穿皮袄午穿纱”表明沙漠地区昼夜温差大,而沿海地区则昼夜温差小,这是因为水的____________比砂石的大,楼房中的“暖气”用水作为介质,正是利用了水的这一特性。某同学家暖气管道中500kg的水温度降低30℃,放出的热量为__________J,这一过程中水的内能__________(选填“减少”“不变”或“增加”)。[]
2. 老师演示了如图实验,把活塞迅速压下去,观察到硝化棉燃烧,迅速压下活塞,是通过_________的方式、主要使管内_________(选填“空气”或“硝化棉”)的内能增加,炒菜时不断翻炒食物,食物变熟,主要是通过_________改变了内能。
3. 为了保护同学们的视力,我校教室里的日光灯更换成如图所示的LED护眼灯,LED灯的发光效率高,其发光部分主要由___材料制成。如果打开护眼灯之后,老师又打开了教室中的多媒体设备,则教室电路中的总电阻会________。
4. 某充电宝上标有“3.7V,20000mA·h,输入5V 2A”,则该充电宝在充电时相当于___________(选填“电源”或“用电器”),充满电需要时间 ___________h。
5. 小明家3月末和4月末电能表表盘示数如图所示,若以当地电价0.6元/度计算,小明家4月份应缴纳电费______元。小明观察家里只开冰箱20分钟,电能表表盘转120r,消耗的电能是______J。
6. 小明给学校劳动实践基地的蔬菜大棚设计了一个空气湿度监测电路。如图甲所示,电源电压恒为6V,定值电阻R0的阻值为10Ω,湿敏电阻R的阻值随空气湿度H的变化关系图乙所示。由图乙可知,空气湿度越大,湿敏电阻R的阻值越_________;当空气湿度为50%,电压表的示数为_________V。
二、选择题(每题3分,共24分)
7. 同种材料制成的电阻,它们的长度相等,A的横截面积是B的两倍,将它们按照如图所示的方式连接在电路中,测得A、B两端的电压分别为UA、UB;通过A、B的电流分别为IA、IB。下列关系正确的是( )
A. IA=IB B. IA>IB
C. IA<IB D. UA>UB
8. 如图所示是一个装有静电除尘纸的拖把,扫地时除尘纸与地板摩擦后带上负电,可以轻松地将附近的灰尘和头发清扫干净。下列说法正确的是( )
A. 静电除尘纸所带电荷种类与丝绸摩擦过的玻璃棒相同
B. 静电除尘纸和地面摩擦时创造了电荷
C. 静电除尘利用了带电体可以吸引轻小物体的性质
D. 除尘纸与地板摩擦后,均带负电
9. 如图所示是一种太阳能背包。它的前面有一个太阳能电池板,里面有一个蓄电池,可以给手机、小风扇或数码相机等电子产品供电。下列说法正确的是( )
A. 太阳能电池板将太阳能转化为化学能
B. 蓄电池充电时相当于电路中的电源
C. 蓄电池放电将化学能转化为电能
D. 小风扇工作将化学能转化为机械能
10. 依据能量守恒定律,判断下列说法正确的是( )
A. 用做功的方法改变物体的内能是能量的转移
B. 根据能量守恒定律,可以制造出“永动机”
C. 物体在做功的过程中,如果有摩擦力存在能量就不守恒
D. 能量在转移和转化的过程中,各种形式的能量的总量不变
11. 砖的制作工艺流传数千年,从晒制到烧制,从青砖到红砖,小小的砖块见证了人类迈向文明的历程,下列说法正确的是( )
A. 晒制泥坯时,泥坯温度越高含有的热量越多
B. 高温烧制时,通过热传递的方式改变砖块的内能
C. 烧制砖块时,燃料燃烧越充分,其热值越大
D. 高温烧制时砖具有内能,拿出冷却后砖的内能为零
12. 如图a为航母上简化的蒸汽弹射装置,能带动舰载机在两秒钟内达到起飞速度,如图b为四冲程汽油机的工作示意图。下列判断不正确的是( )
A. 图a中气缸内的蒸气体积膨胀,从而推动活塞使舰载机获得牵引力
B. 气缸内的蒸气推动活塞时,内能减小
C. 从能量转化角度讲,蒸气弹射装置工作时与图乙所示的原理相似
D. 丙冲程的能量转化与烧水时水蒸气把壶盖顶起来的能量转化相同
13. 图甲是卫生间内的湿度检测仪的简化电路图,电源电压不变,电阻是定值电阻,R是湿度传感器,其阻值与周围空气湿度的关系如图乙所示。当卫生间在使用喷头淋浴时,下列说法正确的是( )
A. R的电阻增大 B. 电流表的示数增大
C. 电流表的示数减小 D. 电压表的示数不改变
14. 我校某同学查阅资料了解到质量为1kg的某种晶体物质在完全熔化时所吸收的热量叫做该物质的熔化热,不同晶体的熔化热一般不同。老师鼓励小红去探究冰的熔化热。小红在实验室利用电热器加热,完成了冰的熔化实验,并描绘出冰的温度随加热时间变化的关系图线如图所示。实验时,冰的质量为0.5kg,相同时间冰和水吸收的热量相同。水的比热容为,下列说法中正确的是( )
A. CD段水吸收的热量是
B. AB段冰吸收的热量是
C. 根据上述信息算出冰的比热容
D. 根据图中信息,冰的熔化热是
三、作图题(每题2分,共4分)
15. 如图所示,为一身高测量仪的电路图,请在两个方框内分别选填“电流表”或“电压表或“定值电阻”的符号,要求被测人身高变高时电表的示数增大。
16. 电冰箱的压缩机(电动机)是由温控开关控制的,冷藏室中的照明灯是由门控开关控制的,即开冰箱门时照明灯亮、关冰箱门时照明灯灭.请在上右图中用笔画线连接好符合上述特点的电冰箱工作电路图.
四、实验探究题(每空2分,共40分)
17. 实验小组用如图甲所示的电路来探究并联电路中电流的关系,其实验思路如下:接好电路后,把电流表分别接入到A、B、C三处,测出第一组数据;为了防止个别偶然因素的影响,他们采用以下两种方法之一来重复实验,并完成第二次和第三次测量。
方法一:改变电源电压;
方法二:更换其中一条支路中的灯泡(规格不同)。
A处的电流
B处的电流
C处的电流
第一次测量
0.10
0.12
0.22
第二次测量
0.20
0.24
0.44
第三次测量
0.25
0.30
0.55
(1)【进行实验和收集证据】实验时,接好电路后,闭合开关发现两灯都亮,但由于连线较乱,一时无法确定两灯是串联还是并联,小明灵机一动,随意拆下一根导线,发现两灯都熄灭,因此他认定两灯就是串联的,小明的结论是______的(选填“可靠”或“不可靠”);
(2)如图乙是某同学连接的并联电路的局部图,某次实验中,测量完干路电流之后,某同学想测量通过的电流,为接入电流表,a、b、c、d四个接点中,最方便的导线拆接点是______点;
(3)该同学表格设计中存在的不足之处是:____________;
(4)若闭合开关前出现图丙中的实验现象,说明:____________;
(5)表格补充完整后,对数据分析可知,后面两次实验是采用方法______(选填“一”或“二”)进行实验的;
(6)该小组同学又用另外一种方法进行了实验,为了使得出的结论更具有普遍性,请你提出一种新的方法三:_____________。
【实验结论】本实验可以得出的结论是:并联电路干路中的电流等于______。
18. 如图-1所示是探究电流与电阻关系的电路图,电源电压恒为4.5V,实验中定值电阻R的阻值分别为、、、。
实验次数
电阻R/
电流表示数I/A
1
5
0.6
2
10
3
15
0.2
4
20
0.15
(1)在连接电路的过程中,开关S断开的目的是______;闭合开关S前,滑动变阻器的滑片P应移至______(选填“A”或“B”)端;
(2)闭合开关S,发现电流表、电压表均有示数,但移动滑动变阻器的滑片,电流表、电压表示数几乎没有变化,造成这一现象的原因是____________________________________;
(3)更换阻值不同的电阻R,进行多次实验,实验数据记录如上表。分析表中数据可知:
①空白处的电流如图-2所示,为______A;
②实验时,保持定值电阻R两端的电压为______V;
③电压一定时,通过导体的电流与导体电阻成______;
④滑动变阻器的最大阻值至少为______,才能完成上述实验。
19. 小明和他的实验小组用图甲所示的电路测未知电阻的阻值,电源电压不变。
(1)小明检查电路时发现有一处导线连接错误,请你在甲图中连接错误的导线上打“×”,用笔画线代替导线正确连接电路_________(注意导线不要交叉);
(2)正确连接电路后,闭合开关,发现电流表无示数,电压表指针超过量程,电路中出现的故障可能是______;
(3)闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到某处时,电压表的示数为3V,电流表的示数如图乙所示,则被测电阻R的阻值为______Ω;
(4)小明在测量未知电阻的阻值实验过程中电压表已损坏,老师从实验室拿来一只最大阻值为R0的滑动变阻器,并设计了如图丙所示的实验电路,按如下步骤进行实验:
①闭合开关S,调节滑片位于最左端a,读出电流表的示数为I1;
②闭合开关S,______,读出电流表的数为I2;
③未知电阻的阻值:Rx=_______(用字母表示)。
(5)通过小明的实验,大家热烈讨论,纷纷设计了单表测电阻的电路图(电流表和电压表均能正常使用,R0为已知阻值的定值电阻),如图所示方案中不能测出Rx阻值的电路是______。
A.B.
C.D.
五、计算题(每题9分,共18分)
20. 小爽学习热机知识后,研究了自家汽车的汽油机的情况,查阅资料得知:自家汽车使用的是92号汽油,油箱的可容纳最多42kg的汽油,,
(1)满箱汽油完全燃烧放出的热量是多少?
(2)发动机正常工作时,需要用冷却水在汽缸周围循环的流动给汽油机降温。若满箱汽油使用完冷却水吸收的热量全部用来给水加热,则可以使多少kg的水从20℃升高到80℃?
(3)满箱汽油完全燃烧,可使小汽车输出的有用功是多少?
21. 坐位体前屈是2024年合肥体育中考的抽考项目之一。坐位体前屈项目测试仪原理如图所示,电源电压恒为,,电阻丝粗细均匀,总长度为的阻值,的阻值和长度成正比。闭合开关,挡板在端时,坐位体前屈成绩为,电流表示数为;挡板P在端时,坐位体前屈成绩为,求:
(1)电阻丝的最大阻值;
(2)挡板P在端时电压表的示数;
(3)规定男生坐位体前屈成绩以上为优秀,若小明进行测试时电压表示数为,通过计算判断小明的成绩是否为优秀?
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九年级第二次课后练习物理试卷
时间:60min 满分:100
一、填空题(每空1分,共14分)
1. “早穿皮袄午穿纱”表明沙漠地区昼夜温差大,而沿海地区则昼夜温差小,这是因为水的____________比砂石的大,楼房中的“暖气”用水作为介质,正是利用了水的这一特性。某同学家暖气管道中500kg的水温度降低30℃,放出的热量为__________J,这一过程中水的内能__________(选填“减少”“不变”或“增加”)。[]
【答案】 ①. 比热容 ②. ③. 减少
【解析】
【详解】[1]“早穿皮袄午穿纱”表明沙漠地区昼夜温差大,而沿海地区则昼夜温差小,这是因为水的比热容比砂石的大,相同质量的水和砂石相比,吸收或放出相同热量时,水的温度变化较小。
[2]水放出的热量为
[3]这一过程中,水向外放出热量,所以,水的内能减少。
2. 老师演示了如图实验,把活塞迅速压下去,观察到硝化棉燃烧,迅速压下活塞,是通过_________的方式、主要使管内_________(选填“空气”或“硝化棉”)的内能增加,炒菜时不断翻炒食物,食物变熟,主要是通过_________改变了内能。
【答案】 ①. 做功 ②. 空气 ③. 热传递
【解析】
【详解】[1][2]当把活塞迅速压下去时,活塞对空气做功,活塞的内能就会增加,空气的温度就会升高,达到硝化棉的燃烧点,硝化棉就燃烧起来,因此硝化棉燃烧是由于做功使管内空气的内能增加所致。
[3]炒菜时不断翻炒食物,使其受热均匀,食物吸收热量,主要是通过热传递改变了内能。
3. 为了保护同学们的视力,我校教室里的日光灯更换成如图所示的LED护眼灯,LED灯的发光效率高,其发光部分主要由___材料制成。如果打开护眼灯之后,老师又打开了教室中的多媒体设备,则教室电路中的总电阻会________。
【答案】 ①. 半导体 ②. 变小
【解析】
【详解】[1]LED发光部分由半导体材料制成的芯片。
[2]如果打开护眼灯之后,老师又打开了教室中的多媒体设备,增加了干路电流,电源电压不变,则教室电路中的总电阻会变小。
4. 某充电宝上标有“3.7V,20000mA·h,输入5V 2A”,则该充电宝在充电时相当于___________(选填“电源”或“用电器”),充满电需要时间 ___________h。
【答案】 ①. 用电器 ②. 7.4
【解析】
【详解】[1]充电宝在充电时消耗电能,相当于用电器;
[2]充电宝贮存的电能为
根据可得充满电的时间为
5. 小明家3月末和4月末电能表表盘示数如图所示,若以当地电价0.6元/度计算,小明家4月份应缴纳电费______元。小明观察家里只开冰箱20分钟,电能表表盘转120r,消耗的电能是______J。
【答案】 ①. 144 ②. 1.44×105
【解析】
【详解】[1]电能表计数窗最后一位为小数位。小明家4月份消耗的电能为
W1=6262.3kW·h -6022.3kW·h =240kW·h
故小明家4月份应缴纳电费
240 kW·h×0.6元/ kW·h=144元
[2]只开冰箱20分钟消耗的电能为
6. 小明给学校劳动实践基地的蔬菜大棚设计了一个空气湿度监测电路。如图甲所示,电源电压恒为6V,定值电阻R0的阻值为10Ω,湿敏电阻R的阻值随空气湿度H的变化关系图乙所示。由图乙可知,空气湿度越大,湿敏电阻R的阻值越_________;当空气湿度为50%,电压表的示数为_________V。
【答案】 ①. 小 ②. 2
【解析】
【详解】[1]由图乙可知,空气湿度越大,湿敏电阻R的阻值越小。
[2]由图甲可知,定值电阻和湿敏电阻串联,电压表测定值电阻两端电压。当空气湿度为50%时,由图乙可知,湿敏电阻R的阻值为20Ω,根据串联电路电阻的特点和欧姆定律可知,此时电路中电流为
定值电阻两端电压,即电压表的示数为
UR0=IR0=0.2A×10Ω=2V
二、选择题(每题3分,共24分)
7. 同种材料制成的电阻,它们的长度相等,A的横截面积是B的两倍,将它们按照如图所示的方式连接在电路中,测得A、B两端的电压分别为UA、UB;通过A、B的电流分别为IA、IB。下列关系正确的是( )
A. IA=IB B. IA>IB
C. IA<IB D. UA>UB
【答案】A
【解析】
【详解】ABC.因为A、B是同种材料制成的电阻,它们的长度相等,A的横截面积是B的两倍,所以RA<RB,由图可知,两电阻串联,根据串联电路中各部分导体的电流相等,可得IA=IB,故A正确,BC错误;
D.因为串联电路中电压的分配与电阻成正比,RA<RB,所以UA<UB,故D错误。
故选A。
8. 如图所示是一个装有静电除尘纸的拖把,扫地时除尘纸与地板摩擦后带上负电,可以轻松地将附近的灰尘和头发清扫干净。下列说法正确的是( )
A. 静电除尘纸所带电荷种类与丝绸摩擦过的玻璃棒相同
B. 静电除尘纸和地面摩擦时创造了电荷
C. 静电除尘利用了带电体可以吸引轻小物体的性质
D. 除尘纸与地板摩擦后,均带负电
【答案】C
【解析】
【详解】A.静电除尘纸与地板摩擦后带上负电。因此,静电除尘纸所带的电荷种类(负电)与丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷种类(正电)是不同的。故A错误;
B.静电的实质是电子在物体间发生了转移,并没有创造电荷,故B错误;
C.静电除尘纸吸附灰尘,利用了带电体可以吸引轻小物体的性质,故C正确;
D.我们已经知道静电除尘纸带上了负电。但是,这并不意味着地板也带上了负电。实际上,由于电子从地面转移到了静电除尘纸上,地面应该带上了正电。故D错误。
故选C。
9. 如图所示是一种太阳能背包。它的前面有一个太阳能电池板,里面有一个蓄电池,可以给手机、小风扇或数码相机等电子产品供电。下列说法正确的是( )
A. 太阳能电池板将太阳能转化为化学能
B. 蓄电池充电时相当于电路中的电源
C. 蓄电池放电将化学能转化为电能
D. 小风扇工作将化学能转化为机械能
【答案】C
【解析】
【详解】A.太阳能电池板将太阳能转化为电能,故A错误;
B.蓄电池充电时,需要消耗电能,相当于电路中的用电器,故B错误;
C.蓄电池放电提供了电能,因此是将化学能转化为电能,故C正确;
D.小风扇工作时将电能转化为机械能,故D错误。
故选C。
10. 依据能量守恒定律,判断下列说法正确的是( )
A. 用做功的方法改变物体的内能是能量的转移
B. 根据能量守恒定律,可以制造出“永动机”
C. 物体在做功的过程中,如果有摩擦力存在能量就不守恒
D. 能量在转移和转化的过程中,各种形式的能量的总量不变
【答案】D
【解析】
【详解】A.做功改变物体的内能实质上是能量的转化,故A错误;
B.由于在能量的转化和转移中遵循能量守恒定律,因此永动机是不能制造出来的,故B错误;
CD.物体在做功的过程中,如果有摩擦力做功,一定有机械能转化为内能,机械能一定不守恒;但根据能量守恒定律可知,在转化或转移的过程中能量的总量保持不变,故C错误,D正确。
故选 D。
11. 砖的制作工艺流传数千年,从晒制到烧制,从青砖到红砖,小小的砖块见证了人类迈向文明的历程,下列说法正确的是( )
A. 晒制泥坯时,泥坯温度越高含有的热量越多
B. 高温烧制时,通过热传递的方式改变砖块的内能
C. 烧制砖块时,燃料燃烧越充分,其热值越大
D. 高温烧制时砖具有内能,拿出冷却后砖的内能为零
【答案】B
【解析】
【详解】A.热量是一个过程量,只能说吸收(或者放出)了多少热量,不能说某物体含有多少热量,故A错误;
B.高温烧制时,通过热传递的方法增加砖块的内能,故B正确;
C.燃料的热值仅与燃料的种类有关,而与燃料的燃烧程度、质量都无关,故C错误;
D.发生热传递时,传递的是热量,不是温度,热量总是从温度高的物体向温度低的物体传递,或从物体的高温部分传递到低温部分,故D错误。
故选B。
12. 如图a为航母上简化的蒸汽弹射装置,能带动舰载机在两秒钟内达到起飞速度,如图b为四冲程汽油机的工作示意图。下列判断不正确的是( )
A. 图a中气缸内的蒸气体积膨胀,从而推动活塞使舰载机获得牵引力
B. 气缸内的蒸气推动活塞时,内能减小
C. 从能量转化角度讲,蒸气弹射装置工作时与图乙所示的原理相似
D. 丙冲程的能量转化与烧水时水蒸气把壶盖顶起来的能量转化相同
【答案】C
【解析】
【详解】A.图 a 中汽缸内的蒸气体积膨胀,从而推动活塞,拉动牵引绳,使舰载机获得牵引力,故A正确,不符合题意;
B.气缸内的蒸气推动活塞时,气体对外做功,内能减小,故 B正确,不符合题意;
C.蒸气弹射装置是内能转化为机械能,与丙图做功冲程原理相似,故C错误,符合题意;
D.甲是吸气冲程、乙是压缩冲程、丙是做功冲程、丁是排气冲程,烧水时水蒸气把壶盖顶起来,内能转化为机械能,与丙图中的做功冲程能量转化相同,故D正确,不符合题意。
故选C。
13. 图甲是卫生间内的湿度检测仪的简化电路图,电源电压不变,电阻是定值电阻,R是湿度传感器,其阻值与周围空气湿度的关系如图乙所示。当卫生间在使用喷头淋浴时,下列说法正确的是( )
A. R的电阻增大 B. 电流表的示数增大
C. 电流表的示数减小 D. 电压表的示数不改变
【答案】BD
【解析】
【详解】由图甲可知,闭合开关,两电阻并联,电压表测量各支路两端的电压,即电源电压,电流表A1测量通过R的电流,电流表A2测量干路中的电流。
AD.在使用喷头淋浴时,周围空气湿度增大,由图乙可知R的阻值减小,电路总电阻的减小,由于并联电路各支路两端电压相等,且等于电源电压,所以电压表示数不变,故A错误,D正确;
BC.由可知通过R的电流增大,即电流表A1的示数增大;由并联电路的特点可知通过R1的电流不变,由于并联电路干路中的电流等于各支路电流之和,所以通过干路的电流变大,即电流表A2的示数增大,故B正确,C错误。
故选BD。
14. 我校某同学查阅资料了解到质量为1kg的某种晶体物质在完全熔化时所吸收的热量叫做该物质的熔化热,不同晶体的熔化热一般不同。老师鼓励小红去探究冰的熔化热。小红在实验室利用电热器加热,完成了冰的熔化实验,并描绘出冰的温度随加热时间变化的关系图线如图所示。实验时,冰的质量为0.5kg,相同时间冰和水吸收的热量相同。水的比热容为,下列说法中正确的是( )
A. CD段水吸收的热量是
B. AB段冰吸收的热量是
C. 根据上述信息算出冰的比热容
D. 根据图中信息,冰的熔化热是
【答案】CD
【解析】
【详解】A.CD段水吸收的热量计算可得
故A错误;
B.相同加热器相同时间释放热量相同,CD段10min电加热器释放热量为4.2×104J,则AB段5min电加热器释放热量为2.1×104J,AB段冰吸收的热量是2.1×104J,
故B错误;
C.AB段冰吸收的热量是2.1×104J,温度变化了20℃,根据上述信息算出冰的比热容
故C正确;
D.由题知0.5kg冰从B开始融化到C完全融化,并且每5min冰吸收的热量是2.1×104J,共经历40min完全融化,则1kg冰完全融化总共吸热,即冰的熔化热为
故D正确。
故选CD。
三、作图题(每题2分,共4分)
15. 如图所示,为一身高测量仪的电路图,请在两个方框内分别选填“电流表”或“电压表或“定值电阻”的符号,要求被测人身高变高时电表的示数增大。
【答案】
【解析】
【详解】(1)电压表的内阻很大,在电路中相当于断路,则下面方框不能是电压表,否则电路断路;
(2)若下面方框为电流表;
①当上面方框为电压表时,电路为R的简单电路,电压表测电源电压示数不变,电流表测电路中的电流;当被测人身高变高时,滑片上移,变阻器接入电路中的电阻变大,由可知,电流表的示数减小,这与电表的示数增大不符,且滑片在下端时,会造成电路短路;
②当上面方框为定值电阻时,R与定值电阻并联,电流表测干路电流,因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,滑片移动时通过定值电阻的电流不变,当被测人身高变高时,滑片上移,变阻器接入电路中的电阻变大,由可知,该支路的电流减小,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路电流表示数减小,这与电表的示数增大不符;
(3)若下面方框为定值电阻;
①上面方框不能为电流表,否则滑动变阻器被短路;
②上面方框为电压表时,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,当被测人身高变高时,滑片上移,变阻器接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大,由可知电流表的示数减小,由U=IR可知,定值电阻两端的电压减小,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,滑动变阻器两端的电压增大,即电压表的示数增大,符合题意。
综上所述,下面方框填定值电阻的符号、上面方框填电压表的符号。如图所示:
16. 电冰箱的压缩机(电动机)是由温控开关控制的,冷藏室中的照明灯是由门控开关控制的,即开冰箱门时照明灯亮、关冰箱门时照明灯灭.请在上右图中用笔画线连接好符合上述特点的电冰箱工作电路图.
【答案】
【解析】
【详解】由题意可知:灯和压缩机是并联关系,且电动压缩机与温控开关串联,照明灯泡与门控开关串联,如下图所示:
四、实验探究题(每空2分,共40分)
17. 实验小组用如图甲所示的电路来探究并联电路中电流的关系,其实验思路如下:接好电路后,把电流表分别接入到A、B、C三处,测出第一组数据;为了防止个别偶然因素的影响,他们采用以下两种方法之一来重复实验,并完成第二次和第三次测量。
方法一:改变电源电压;
方法二:更换其中一条支路中的灯泡(规格不同)。
A处的电流
B处的电流
C处的电流
第一次测量
0.10
0.12
0.22
第二次测量
0.20
0.24
0.44
第三次测量
0.25
0.30
0.55
(1)【进行实验和收集证据】实验时,接好电路后,闭合开关发现两灯都亮,但由于连线较乱,一时无法确定两灯是串联还是并联,小明灵机一动,随意拆下一根导线,发现两灯都熄灭,因此他认定两灯就是串联的,小明的结论是______的(选填“可靠”或“不可靠”);
(2)如图乙是某同学连接的并联电路的局部图,某次实验中,测量完干路电流之后,某同学想测量通过的电流,为接入电流表,a、b、c、d四个接点中,最方便的导线拆接点是______点;
(3)该同学表格设计中存在的不足之处是:____________;
(4)若闭合开关前出现图丙中的实验现象,说明:____________;
(5)表格补充完整后,对数据分析可知,后面两次实验是采用方法______(选填“一”或“二”)进行实验的;
(6)该小组同学又用另外一种方法进行了实验,为了使得出的结论更具有普遍性,请你提出一种新的方法三:_____________。
【实验结论】本实验可以得出的结论是:并联电路干路中的电流等于______。
【答案】 ①. 不可靠 ②. d ③. 没有电流的单位 ④. 电流表没有调零 ⑤. 一 ⑥. 同时更换两条支路的灯泡规格(规格不同) ⑦. 各支路电流之和
【解析】
【详解】(1)[1]如果两灯是串联连接,随意拆下一根导线时,两灯同时熄灭;如果两灯是并联连接,假如拆掉的是接在干路上的导线,依然会导致两个灯泡同时熄灭,因此无法判断是串联还是并联。
(2)[2]将小灯泡L2右侧与L1右侧相连的d端接线柱拆掉,改接到电流表0.6A量程的接线柱上即可。
(3)[3]表格中未显示出电流的单位。应该将每次测量电流值的单位,标记在表格上方物理量字母的后边。
(4)[4]开关闭合前,电路中不应该有电流产生,此时电流表指针反偏,就说明电流表没有调零。
(5)[5]因为与第一次的数据相比,每次两个电流表的示数都是成倍增加的,这表明电源电压是成倍变化的,因此灯泡的规格没有发生变化。而且假如只更换一条支路中的灯泡,另一条支路灯泡中的电流是不会改变的,而图中两个电流表示数都在变化,因此属于方案一。
(6)[6]为了使得出的结论更具有普遍性,可以将两条支路上的灯泡更换为不同的规格,进行多次试验,避免偶然性。
[7]分析表格中的数据可知
IC=IA+IB
即通过干路的电流等于各支路的电流之和。
18. 如图-1所示是探究电流与电阻关系的电路图,电源电压恒为4.5V,实验中定值电阻R的阻值分别为、、、。
实验次数
电阻R/
电流表示数I/A
1
5
0.6
2
10
3
15
0.2
4
20
0.15
(1)在连接电路的过程中,开关S断开的目的是______;闭合开关S前,滑动变阻器的滑片P应移至______(选填“A”或“B”)端;
(2)闭合开关S,发现电流表、电压表均有示数,但移动滑动变阻器的滑片,电流表、电压表示数几乎没有变化,造成这一现象的原因是____________________________________;
(3)更换阻值不同的电阻R,进行多次实验,实验数据记录如上表。分析表中数据可知:
①空白处的电流如图-2所示,为______A;
②实验时,保持定值电阻R两端的电压为______V;
③电压一定时,通过导体的电流与导体电阻成______;
④滑动变阻器的最大阻值至少为______,才能完成上述实验。
【答案】(1) ①. 保护电路 ②. B (2)见解析
(3) ①. 0.3 ②. 3 ③. 反比 ④. 10
【解析】
【小问1详解】
[1]为了保护电路,避免连接电路时出现短路现象烧坏电路,连接电路前一定要断开开关。
[2]为了保护电路,避免闭合开关后电路中电流过大烧坏用电器,闭合开关前滑动变阻器的滑片应置于阻值最大的B端。
【小问2详解】
闭合开关S,发现电流表、电压表均有示数,说明电路为通路,但移动滑动变阻器的滑片,电流表、电压表示数几乎没有变化,说明滑动变阻器起不到变阻的作用,造成这一现象的原因可能是滑动变阻器接入两个上接线柱或滑动变阻器接入两个下接线柱或滑动变阻器短路。
【小问3详解】
[1]由图-2可知,电流表接入小量程,分度值为0.02A,电流表的读数为0.3A,即空白处的电流为0.3A。
[2]探究电流与电阻关系时,应控制定值电阻两端电压一定,由表中数据可知,定值电阻两端为
[3]由表中数据可知,当电压一定时,通过导体的电流与导体电阻成反比。
[4]根据串联分压可知,定值电阻接入的阻值越大,滑动变阻器接入的阻值越大,设滑动变阻器的最大阻值为R大,由串联分压的规律有
解得
即滑动变阻器的最大阻值至少为10,才能完成上述实验。
19. 小明和他的实验小组用图甲所示的电路测未知电阻的阻值,电源电压不变。
(1)小明检查电路时发现有一处导线连接错误,请你在甲图中连接错误的导线上打“×”,用笔画线代替导线正确连接电路_________(注意导线不要交叉);
(2)正确连接电路后,闭合开关,发现电流表无示数,电压表指针超过量程,电路中出现的故障可能是______;
(3)闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到某处时,电压表的示数为3V,电流表的示数如图乙所示,则被测电阻R的阻值为______Ω;
(4)小明在测量未知电阻的阻值实验过程中电压表已损坏,老师从实验室拿来一只最大阻值为R0的滑动变阻器,并设计了如图丙所示的实验电路,按如下步骤进行实验:
①闭合开关S,调节滑片位于最左端a,读出电流表的示数为I1;
②闭合开关S,______,读出电流表的数为I2;
③未知电阻的阻值:Rx=_______(用字母表示)。
(5)通过小明的实验,大家热烈讨论,纷纷设计了单表测电阻的电路图(电流表和电压表均能正常使用,R0为已知阻值的定值电阻),如图所示方案中不能测出Rx阻值的电路是______。
A.B.
C.D.
【答案】 ①. ②. 电阻断路 ③. 10 ④. 调节滑动变阻器的滑片位于最右端 ⑤. ⑥. D
【解析】
【详解】(1)[1]由图甲可知,电流表并联在电路中,电压表串联在电路中,因此是错误的。电压表应并联在被测电阻的两端,电流表串联在电路中,如图所示:
(2)[2]正确连接电路后,闭合开关,发现电流表无示数,说明电路中某处断路;电压表指针超过量程,电压表有示数,说明与电压表并联的那部分断路,所以电路中出现的故障是电阻R断路。
(3)[3]由电路图可知,电流表量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.30A。根据欧姆定律可得,被测电阻R的阻值为
(4)[4][5]丙图中,第一次将滑动变阻器移至最左端,此时电路为定值电阻的简单电路,根据欧姆定律可得电源电压为
U=I1Rx
接下来需要将滑动变阻器移至最右端,电路为定值电阻与滑动变阻器串联,根据串联电路的特点和欧姆定律可得电源电压可表示为
U=I2Rx+I2R0
联立以上两式,未知电阻的阻值为
(6)[6]A.开关S闭合时,R0短路,电压表测量电源电压;开关S断开时,电压表测量Rx两端的电压;根据串联电路总电压等于各分电压之和,可求出R0两端的电压,根据求出通过R0的电流;根据串联电路电流处处相等,通过Rx电流等于通过定值电阻电流Ix=I0,根据可求出Rx电阻;故A不符合题意;
B.由电路图可知,当S断开时,电路为R0的简单电路,电流表测通过R0的电流,根据欧姆定律可求电源的电压;当开关S闭合时R0、Rx并联,电流表测电路的总电流,R0的两端电压始终为电源电压保持不变,由并联电路电流特点可求得通过Rx的电流,并且Rx两端电压等于电源电压,所以可以根据可求出Rx阻值;故B不符合题意;
C.由电路图可知,当开关S闭合时,电路为Rx的简单电路,电流表测电路中的电流,假设此时示数为I1,根据欧姆定律求出电源的电压为
U=I1Rx…… ①
当开关S断开时,两电阻串联,电流表测串联电路的电流,假设此时示数为I2,根据欧姆定律求出电源的电压为
U=I2Rx+ I2R0…… ②
由①②式子可以求出Rx阻值;故C不符合题意;
D.开关S和1闭合时,如果此时电压表正接,那么当开关S和2闭合时,则电压表正负接线柱接反了,因此无法测量出Rx阻值;故D符合题意。
故选D。
五、计算题(每题9分,共18分)
20. 小爽学习热机知识后,研究了自家汽车的汽油机的情况,查阅资料得知:自家汽车使用的是92号汽油,油箱的可容纳最多42kg的汽油,,
(1)满箱汽油完全燃烧放出的热量是多少?
(2)发动机正常工作时,需要用冷却水在汽缸周围循环的流动给汽油机降温。若满箱汽油使用完冷却水吸收的热量全部用来给水加热,则可以使多少kg的水从20℃升高到80℃?
(3)满箱汽油完全燃烧,可使小汽车输出的有用功是多少?
【答案】(1)
(2)2250kg (3)
【解析】
【小问1详解】
满箱汽油完全燃烧放出的热量为
【小问2详解】
由图示效率情况可知,冷却水吸收的热量为
冷却水从20℃升高到80℃,冷却水的质量为
【小问3详解】
输出有用功的效率为
则可使小汽车输出的有用功为
21. 坐位体前屈是2024年合肥体育中考的抽考项目之一。坐位体前屈项目测试仪原理如图所示,电源电压恒为,,电阻丝粗细均匀,总长度为的阻值,的阻值和长度成正比。闭合开关,挡板在端时,坐位体前屈成绩为,电流表示数为;挡板P在端时,坐位体前屈成绩为,求:
(1)电阻丝的最大阻值;
(2)挡板P在端时电压表的示数;
(3)规定男生坐位体前屈成绩以上为优秀,若小明进行测试时电压表示数为,通过计算判断小明的成绩是否为优秀?
【答案】(1)150Ω;(2)7.5V;(3)不是优秀
【解析】
【详解】解:(1)闭合开关,挡板P在B端时,坐位体前屈成绩为0cm,电流表示数为0.05A,R1两端的电压
电阻丝R2两端的电压
电阻丝R2的最大阻值
(2)由图可以看出,挡板P在A端时电压表测R2两端的电压,此时电压表的示数为7.5V。
(3)小明进行测试时,电阻丝R2接入电路中的电阻
因电阻丝R2的阻值和长度成正比,所以,接入电路中的电阻丝的长度:
即小明坐位体前屈的成绩为16cm,小于21.6cm,所以,小明的成绩不是优秀。
答:(1)电阻丝R2的最大阻值为150Ω;
(2)挡板P在A端时电压表的示数为7.5V;
(3)小明的成绩不是优秀。
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