精品解析:湖北省武汉市洪山区2023-2024学年九年级上学期期末考试物理试题
2024-11-09
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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-期末 |
| 学年 | 2023-2024 |
| 地区(省份) | 湖北省 |
| 地区(市) | 武汉市 |
| 地区(区县) | 洪山区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 12.77 MB |
| 发布时间 | 2024-11-09 |
| 更新时间 | 2025-05-28 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2024-11-09 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/48537051.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学年湖北省武汉市洪山区九年级(上)期末物理试卷
一、选择题(本题包括11小题,每小题只有一个选项符合题意。每小题3分,共33分)
1. 如图所示,把图钉按在铅笔的一端,手握铅笔使图钉钉帽在粗糙的硬纸板上快速来回摩擦,感觉钉帽的温度明显升高了,甚至发烫,关于该实验,下列说法正确的是( )
A. 快速来回摩擦时,图钉的内能增加,硬纸板的内能减少
B. 快速来回摩擦时,图钉的内能增加量等于图钉克服摩擦力所做的功
C. 用手感觉图钉温度时,温度从图钉传递到手
D. 用手感觉图钉温度时,改变图钉内能的方式是热传递
2. 小吉在做“比较不同物质的放热性能”实验时,分别用甲、乙两种液体物质进行了实验,如图所示是两物质温度随时间变化的图像。已知,质量均为0.5kg且乙物质的比热容为2.1×103J/(kg·℃)。下列说法正确的是( )
A. 0~15min内,乙放出热量较多
B. 甲物质1min内放热2800J
C. 甲、乙两物质的比热容之比为1∶2
D. 冬天做个暖手袋,选乙物质作为供热介质的性能更好
3. 有甲、乙、丙三个带电体,甲物体排斥乙物体,乙物体吸引丙物体,则( )
A. 甲物体带正电荷 B. 丙物体带负电荷
C. 毛皮与橡胶棒摩擦时失去电子 D. 甲物体与丙物体互相排斥
4. 如图所示是一台单缸四冲程汽油机工作时的四冲程示意图,下列说法正确的是( )
A. 甲冲程中具有很明显的机械能转化为内能的过程
B 丁冲程中空气从进气门进入汽缸,汽油从喷油嘴进入汽缸
C. 该汽油机在一个工作循环中工作过程依次为丁、丙、甲、乙
D. 四冲程中靠飞轮惯性完成的冲程只有乙、丁
5. 我国铁路已实行电子客票,乘客检票时刷身份证,并通过人脸识别系统,确保“人”“证”一致后,闸门便会打开。用M代表闸门,如图所示,可实现上述要求的电路是( )
A. B.
C. D.
6. 关于下列几个情形的说法,正确的是( )
A. 图甲:煤块燃烧越充分,煤的热值越大
B. 图乙:该传感器是用导体材料制成的
C. 图丙:该电能表正常工作时的额定电流为20A
D. 图丁:容量为4200mAh的锂电池充满电后储存的电能超过了40000J
7. 如图所示,电源电压恒定,闭合开关S后,将滑动变阻器的滑片P向左移动。下列说法中正确的是( )
A. 电流表A1的示数变大
B. 电压表V的示数变小
C. 电流表A2与A1的示数之差不变
D. 电压表V与电流表A2示数之比变大
8. 小祥同学利用如图所示的电路测量小灯泡的电阻,已知电源电压恒为4.5V不变,小灯泡标有“2.5V”字样,下列说法合理的是( )
次数
1
2
3
4
5
6
电压/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
电流/A
0.10
0.16
0.20
0.23
0.25
0.27
电阻/Ω
5.0
6.3
7.5
8.7
10.0
11.1
A. 电路图中a是电压表,b是电流表
B. 从第1次到第6次实验过程中,滑动变阻器的滑片逐渐向左滑动
C. 实验中小灯泡电阻每次测量值不同是由于测量误差造成的
D. 第3次与第5次实验时滑动变阻器接入电路的电阻之比为3:4
9. 小如用如图装置“探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关”的实验中,两个相同透明容器中分别接入了电阻丝R1和R2且密封着等量的空气,并与装有相同液体的U形管相连通,电阻丝R3与图中电阻丝R2并联置于容器外,将导线a和b接入电路进行实验,下列说法错误的是( )
A. 实验时U形管中液面高度没有变化,一定是电路中某处断路
B. 该装置可以探究电流通过导体产生的热量与通电时间的关系
C. 若R1和R2的阻值相等,则可以探究电流通过导体产生的热量与电流的关系
D. 若要探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系,则可去掉R3,使R1和R2电阻不同
10. 两个电路元件A和B中的I﹣U图象如图所示,根据图象,下列说法错误的是( )
A. 元件A的电压与通过它的电流成正比
B. 元件B的电阻随温度的升高而减小
C. 将它们并联后接到电压为2V的电源上时,干路中的电流为0.6A
D. 将它们串联后接到电压为3V的电源上时,A、B电压之比为1:2
11. 如图是小意同学设计的一个能够测定油箱内油量的装置,油箱体积为50L,油量表是由学生用电流表改装而成,滑动变阻器最大阻值为50Ω,电源电压恒定不变。当P在a端时电路中的电流为0.6A;P在b端时电路中的电流为0.1A,表示油箱内无油,则下列说法错误的是( )
A. 电源电压为6V
B. 保护电阻R0为10Ω
C. 若变阻器阻值随浮标升降均匀变化,则油量为40L时的电流为0.12A
D. 在滑动变阻器R两端并联一个电压表,则浮标向上运动时电压表的示数变小
二、非选择题(本题包括12小题)
12. 2023年杭州第19届亚运会的主火炬塔首次采用了废碳再生的“绿色甲醇”作为燃料,不仅是全球首次将一种液体环保燃料应用在大型赛事中,还实现了碳的零排放。甲醇燃烧的过程是将化学能转化成 _______,已知“绿色甲醇”的热值约为q=2×107J/kg,当完全燃烧0.2kg的“绿色甲醇”时,释放的热量为 __________J,若这些热量的80%被水吸收,可将 _________kg的水温度升高50℃。
13. 如图甲所示,多芯线是生产、生活中常用的导线,由多根细导线制成。多芯线的电阻远 _______(选填“大于”或“小于”)每根细导线的电阻,多芯线接入电路时各根导线之间的连接方式是 _______。家庭电路中,有时导线长度不够,需要把两根导线连接起来使用,而连接处往往比别处更容易发热,加速老化,原因是通电时连接处的电阻比别处的电阻较 _____,在相同时间内产生的热量较 _____。
14. 小新利用如图所示的电路测量小灯泡的电功率,已知小灯泡的电阻随温度的升高而增大,实验中电源电压为4.5V保持不变,小灯泡正常发光时,电压表的示数为2.5V,电流表的示数为0.2A,则小灯泡的额定功率为________W;继续调节滑动变阻器,让小灯泡两端的电压逐渐降低,小灯泡的实际电功率_______(选填“变小”、“变大”或“不变”)。这段时间内,若小灯泡电阻变化量的绝对值是ΔR1,滑动变阻器接入电路的电阻变化量的绝对值是ΔR2,则ΔR1_______ΔR2(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
15. 小春同学在探究“并联电路中电流的特点”实验中,连接的电路如图甲所示:
(1)请在图丙的虚线框内画出小春连接的电路所对应的电路图。_______
(2)根据电路可知小春利用电流表测量通过 _______的电流(选填“电源”、“L1”或“L2”)。闭合开关后,电流表的示数如图乙所示,则通过电流表的电流是 _________A。
16. 小快同学在“探究串联电路中电压的特点”的实验中,所用电源为2节新干电池串联,电路图如图甲所示
(1)实验应选择规格 _______(选填“相同”或“不同”)的小灯泡;闭合开关,小快发现电压表有示数,L1和L2都不发光,则故障可能是 ___________;
(2)排除故障后,再闭合开关,小快发现灯L1比L2亮,则通过两灯的电流 _____(选填“>”、“=”或“<”);此时电压表的示数如图乙所示,则灯L2两端的电压为 ________V。
17. 小乐同学利用下列器材:6V电压不变的蓄电池、电流表、电压表、定值电阻(5Ω、10Ω、20Ω各一个)、滑动变阻器(100Ω,0.5A)、开关和导线若干,电路图如甲所示。
(1)请根据如图甲所示的电路图用笔画线代替导线将图乙所示的实物连成完整电路;_____
(2)开关闭合前,滑动变阻器的滑片调到 _____(选填“A”或“B”)端。小乐闭合开关移动滑片,测出通过电阻R的电流和对应的电压值,如表所示,检查两电表均无故障,你认为可能的原因是 _________;
U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
I/A
0.14
0.24
0.34
0.44
(3)问题解决后,小乐接着探究电流跟电阻关系,他依次接入5Ω、10Ω、20Ω三个定值电阻,观察 _______表使其示数不变。实验过程中他绘制了“电流与定值电阻、电流与变阻器的接入电阻、电流与电路总电阻”之间的图象,如图丙所示,其中反映电流和电路总电阻关系的是 _____(选填“a”、“b”或“c”)。要利用给定的器材完成整个实验,小乐应控制定值电阻两端电压的范围是 ___________V。
18. 如图甲所示的新型电饭锅,其简化电路如图乙所示,该电饭锅有两个挡位分别是加热和保温,R1、R2均为电热丝,R1阻值为55Ω,R2阻值为385Ω。S1是半自动控制开关,除了由0打到1是由人工控制外,1到2可以自动切换。当将锅内食物加热到105℃时,开关自动打到2,直到温度降低到65℃时温控开关S2闭合,进入保温阶段。某次把电饭锅接入220V的电路中,在电饭锅工作的过程中,锅内食物的温度随时间的变化图像如图丙所示,整个工作过程中电饭锅每秒向外散失的热量视为相等,求:
(1)该电饭锅加热过程中,电热丝的内能增加是通过 _________的方式实现的;锅内食物煮熟后,整个房间都弥漫着食物的香味,这是_______现象。
(2)电饭锅处于加热挡工作10min时所消耗的电能是多少J?
(3)该电饭锅处于加热挡时加热效率是多少?
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2023-2024学年湖北省武汉市洪山区九年级(上)期末物理试卷
一、选择题(本题包括11小题,每小题只有一个选项符合题意。每小题3分,共33分)
1. 如图所示,把图钉按在铅笔的一端,手握铅笔使图钉钉帽在粗糙的硬纸板上快速来回摩擦,感觉钉帽的温度明显升高了,甚至发烫,关于该实验,下列说法正确的是( )
A. 快速来回摩擦时,图钉的内能增加,硬纸板的内能减少
B. 快速来回摩擦时,图钉的内能增加量等于图钉克服摩擦力所做的功
C. 用手感觉图钉温度时,温度从图钉传递到手
D. 用手感觉图钉温度时,改变图钉内能的方式是热传递
【答案】D
【解析】
【详解】A.快速来回摩擦时,克服摩擦做功,使图钉和纸板的温度都升高,内能都增大,故A错误;
B.在摩擦过程中有能量的损失,所以快速来回摩擦时,图钉的内能增加量小于图钉克服摩擦力所做的功,故B错误;
C.用手感觉图钉温度时,热量从图钉传递到手,而不是温度,故C错误;
D.改变内能的方式:做功和热传递。用手感觉图钉温度时,改变内能的方式是热传递,故D正确。
故选D。
2. 小吉在做“比较不同物质的放热性能”实验时,分别用甲、乙两种液体物质进行了实验,如图所示是两物质温度随时间变化的图像。已知,质量均为0.5kg且乙物质的比热容为2.1×103J/(kg·℃)。下列说法正确的是( )
A. 0~15min内,乙放出的热量较多
B. 甲物质1min内放热2800J
C. 甲、乙两物质的比热容之比为1∶2
D. 冬天做个暖手袋,选乙物质作为供热介质的性能更好
【答案】B
【解析】
【详解】A.相同时间内,两种物质放出热量相等,所以,0~15min内,甲、乙两种物质在相同时间内放出的热量相等,故A错误;
C.由图可知,两种液体的初温都是60℃,放热15min后,甲的末温为40℃,乙的末温为20℃,相同时间甲、乙放出的热量相等Q甲=Q乙,根据热量的计算公式Q=cm△t可得
c甲m(60℃﹣40℃)=c乙m(60℃﹣20℃)
由此可得
c甲=2c乙=4.2×103J/(kg·℃)
即甲、乙两物质的比热容之比为2∶1,故C错误;
B.甲物质15min内放出的热量为
Q甲=c甲m(60℃﹣40℃)=4.2×103J/(kg·℃)×0.5kg×20℃=4.2×104J
因为甲、乙两物质在相同时间内放出的热量相等,所以甲物质1min内放出的热量为
故B正确;
D.根据热量的计算公式Q放=cmΔt,m与△t相同,比热容越大释放的热量越多,所以,选甲物质作为供热介质的性能更好,故D错误。
故选B。
3. 有甲、乙、丙三个带电体,甲物体排斥乙物体,乙物体吸引丙物体,则( )
A. 甲物体带正电荷 B. 丙物体带负电荷
C. 毛皮与橡胶棒摩擦时失去电子 D. 甲物体与丙物体互相排斥
【答案】C
【解析】
【详解】AB.根据电荷间的相互作用可知,甲乙带同种电荷,丙与甲乙所带电荷的种类不同,无法判断出所带电荷的种类,故AB不符合题意;
C.已知橡胶棒带负电荷,则说明毛皮摩擦橡胶棒时,毛皮失去电子会带上正电,故C符合题意;
D.据上述分析甲丙所带电荷的种类不同,则相互吸引,故D不符合题意。
故选C
4. 如图所示是一台单缸四冲程汽油机工作时的四冲程示意图,下列说法正确的是( )
A. 甲冲程中具有很明显的机械能转化为内能的过程
B. 丁冲程中空气从进气门进入汽缸,汽油从喷油嘴进入汽缸
C. 该汽油机在一个工作循环中工作过程依次为丁、丙、甲、乙
D. 四冲程中靠飞轮惯性完成的冲程只有乙、丁
【答案】A
【解析】
【详解】A.甲图:两气门都关闭,活塞向上运行,压缩气体做功,将机械能转化内能,是压缩冲程,故A正确;
B.丁图:进气门打开,活塞向下运行,吸入空气和汽油的混合气体,是吸气冲程,汽油机没有喷油嘴,故B错误;
C.丙图:两气门都关闭,活塞向下运行,内能转化为机械能,是做功冲程,为汽车提供动力;乙图:排气门打开,活塞向上运动,是排气冲程; 故汽油机的四个冲程依次是吸气冲程、压冲程、做功冲程、排气冲程,即丁、甲、丙、乙;故C错误;
D.在汽油机的四个冲程中,只有做功冲程对外做功,即依靠飞轮惯性完成的冲程是:甲、乙、丁,故D错误。
故选A。
5. 我国铁路已实行电子客票,乘客检票时刷身份证,并通过人脸识别系统,确保“人”“证”一致后,闸门便会打开。用M代表闸门,如图所示,可实现上述要求的电路是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】根据题意可知,人脸识别系统,确保“人”“证”一致后,闸门便会打开,即M会工作,那么身份识别和人脸识别开关要同时闭合,M才能工作,它们要串联,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
6. 关于下列几个情形的说法,正确的是( )
A. 图甲:煤块燃烧越充分,煤的热值越大
B. 图乙:该传感器是用导体材料制成的
C. 图丙:该电能表正常工作时的额定电流为20A
D. 图丁:容量为4200mAh的锂电池充满电后储存的电能超过了40000J
【答案】D
【解析】
【详解】A.燃料的热值仅与燃料的种类有关,故A错误;
B.传感器是用半导体材料制成的,故B错误;
C.由图知该电能表正常工作时的最大额定电流为20A,故C错误;
D.电池充满电储存的电能为
W=UIt=3.82V×4200×10-3A×5×3600s=57758.4J>40000J
故D正确。
故选D。
7. 如图所示,电源电压恒定,闭合开关S后,将滑动变阻器的滑片P向左移动。下列说法中正确的是( )
A. 电流表A1的示数变大
B. 电压表V的示数变小
C. 电流表A2与A1的示数之差不变
D. 电压表V与电流表A2示数之比变大
【答案】D
【解析】
【详解】AB.由电路图可知,电阻R1与滑动变阻器R2并联,电流表A1测R1支路的电流,电流表A2测干路电流,电压表测电源两端的电压。因电源电压不变,所以,滑片移动时,电压表V的示数不变,因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,滑片移动时,通过电阻R1的电流不变,电流表A1的示数不变,故AB错误;
CD.将滑动变阻器的滑片P向左滑动时,滑动变阻器接入电路中的电阻变大,由可知,通过R2的电流变小,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,电流表A1的示数不变,所以,干路电流变小,即电流表A2的示数变小,故电流表A2与电流表A1的差值变小,则电压表V的示数与电流表A2的示数的比值变大,故C错误,D正确。
故选D。
8. 小祥同学利用如图所示的电路测量小灯泡的电阻,已知电源电压恒为4.5V不变,小灯泡标有“2.5V”字样,下列说法合理的是( )
次数
1
2
3
4
5
6
电压/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
电流/A
0.10
0.16
0.20
0.23
0.25
0.27
电阻/Ω
5.0
6.3
7.5
8.7
10.0
11.1
A. 电路图中a是电压表,b是电流表
B. 从第1次到第6次实验过程中,滑动变阻器的滑片逐渐向左滑动
C. 实验中小灯泡电阻每次测量值不同是由于测量误差造成的
D. 第3次与第5次实验时滑动变阻器接入电路的电阻之比为3:4
【答案】B
【解析】
【详解】A.由题图可知,a与灯泡串联,则a是电流表;b与灯泡并联,则b是电压表,故A不符合题意;
B.从第1次到第6次实验过程中,电源电压一定,电路中的电流变大;从表中数据可知灯泡的电阻变大,则可肯定滑动变阻器接入电路的电阻变小,故B符合题意;
C.实验中小灯泡电阻每次测量值不同,是由于灯泡的电阻受温度的影响会发生改变,故C不符合题意;
D.第3次实验电流表与电压表示数分别:I3=0.2A,U3=1.5V,则滑动变阻器两端电压
所以滑动变阻器连入电路的阻值为
第5次实验电流表与电压表示数分别为:I5=0.25A,U5=2.5V,滑动变阻器两端电压
所以滑动变阻器连入电路的阻值为
则
故D不符合题意。
故选B。
9. 小如用如图装置“探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关”的实验中,两个相同透明容器中分别接入了电阻丝R1和R2且密封着等量的空气,并与装有相同液体的U形管相连通,电阻丝R3与图中电阻丝R2并联置于容器外,将导线a和b接入电路进行实验,下列说法错误的是( )
A. 实验时U形管中液面高度没有变化,一定是电路中某处断路
B. 该装置可以探究电流通过导体产生的热量与通电时间的关系
C. 若R1和R2的阻值相等,则可以探究电流通过导体产生的热量与电流的关系
D. 若要探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系,则可去掉R3,使R1和R2电阻不同
【答案】A
【解析】
【详解】A.实验时若U形管中液面的高度没有变化,也可能是U形管密封不严,故A错误,A符合题意;
B.该装置利用左侧或右侧一个装置,电流和电阻不变,改变通电时间,故可以探究电流通过导体产生的热量与通电时间的关系,故B正确,B不符合题意;
C.若R1和R2阻值相等,右侧的电阻丝外并联一个电阻丝,使密闭容器内的两电阻丝电流不相同,所以能探究电流通过导体产生的热量与电流的关系,故C正确,C不符合题意;
D.若要探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系,去掉R3则二者串联,使得电流相等,同时使R1和R2电阻不同,故D正确,D不符合题意。
故选A。
10. 两个电路元件A和B中的I﹣U图象如图所示,根据图象,下列说法错误的是( )
A. 元件A的电压与通过它的电流成正比
B. 元件B的电阻随温度的升高而减小
C. 将它们并联后接到电压为2V的电源上时,干路中的电流为0.6A
D. 将它们串联后接到电压为3V的电源上时,A、B电压之比为1:2
【答案】A
【解析】
【详解】AB.由图像可知,A电阻的I-U图像为过原点的倾斜直线,则通过导体A的电流与两端的电压成正比,但电压不是与电流成正比,而B的图像不是过原点的直线,说明电阻是变化的,且电压增大时,温度升高,电压增大相同的量,电流增大量越来越大,说明电阻越来越小,故元件B的电阻随温度的升高而减小,故A错误,符合题意,B正确,不符合题意;
C.将A、B两导体并联后接到电压为2V的电源上时
UA=UB=2V
由图知
IA=0.4A,IB=0.2A
干路电流为
I=IA+IB=0.4A+0.2A=0.6A
故C正确,不符合题意;
C、将甲、乙两导体串联后接到电压为3V的电源上时,因串联电路中各处的电流相等,且总电压等于分电压之和,由图像可知,当电路中的电流为0.2A,UB=2V、UA=1V,满足电源电压为3V,A、B电压之比为1:2,故D正确,不符合题意。
故选A。
11. 如图是小意同学设计的一个能够测定油箱内油量的装置,油箱体积为50L,油量表是由学生用电流表改装而成,滑动变阻器最大阻值为50Ω,电源电压恒定不变。当P在a端时电路中的电流为0.6A;P在b端时电路中的电流为0.1A,表示油箱内无油,则下列说法错误的是( )
A. 电源电压为6V
B. 保护电阻R0为10Ω
C. 若变阻器阻值随浮标升降均匀变化,则油量为40L时的电流为0.12A
D. 在滑动变阻器R两端并联一个电压表,则浮标向上运动时电压表的示数变小
【答案】C
【解析】
【详解】由图可知,保护电阻R0、滑动变阻器R串联,电流表测电路中电流。
AB.当P在a端时,滑动变阻器接入电路的阻值为0,为R0简单电路,由欧姆定律可知,电源电压为
------①
在b端时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,电源电压为
------②
由①②解得
故AB正确,不符合题意;
C.根据图结合滑动变阻器阻值随浮标升降均匀变化可知,油量为40L时滑动变阻器接入电路的阻值为
由串联电路的电阻特点和欧姆定律可知,此时电路中的电流为
故C错误,符合题意;
D.在滑动变阻器R两端并联一个电压表时,由图可知浮标向上运动时,滑片向下运动,滑动变阻器接入电路的电阻减小,由串联分压原理可知,此时滑动变阻器两端的电压变小,故D正确,不符合题意。
故选C。
二、非选择题(本题包括12小题)
12. 2023年杭州第19届亚运会的主火炬塔首次采用了废碳再生的“绿色甲醇”作为燃料,不仅是全球首次将一种液体环保燃料应用在大型赛事中,还实现了碳的零排放。甲醇燃烧的过程是将化学能转化成 _______,已知“绿色甲醇”的热值约为q=2×107J/kg,当完全燃烧0.2kg的“绿色甲醇”时,释放的热量为 __________J,若这些热量的80%被水吸收,可将 _________kg的水温度升高50℃。
【答案】 ①. 内能 ②. 4×106 ③. 15.2
【解析】
【详解】[1]甲醇燃烧过程中将甲醇的化学能转化成内能。
[2][3]完全燃烧0.2kg的绿色甲醇放出的热量
由题知,水吸收的热量
Q吸=80%×Q放=80%×4×106J=3.2×106J
由Q吸=cmΔt得水的质量
13. 如图甲所示,多芯线是生产、生活中常用的导线,由多根细导线制成。多芯线的电阻远 _______(选填“大于”或“小于”)每根细导线的电阻,多芯线接入电路时各根导线之间的连接方式是 _______。家庭电路中,有时导线长度不够,需要把两根导线连接起来使用,而连接处往往比别处更容易发热,加速老化,原因是通电时连接处的电阻比别处的电阻较 _____,在相同时间内产生的热量较 _____。
【答案】 ①. 小于 ②. 并联 ③. 大 ④. 多
【解析】
【详解】[1][2]多芯线是由多根细导线绕制而成,且接入电路时各根细导线之间是并联的,根据电阻的并联规律可知,多芯线的电阻远小于每根细导线的电阻。
[3][4]在家庭电路中,导线相互连接处接触不良,导致该处的电阻较大。根据焦耳定律可知,在通过导体的电流相等,通电时间相等的情况下,电阻越大产生的热量更多。
14. 小新利用如图所示的电路测量小灯泡的电功率,已知小灯泡的电阻随温度的升高而增大,实验中电源电压为4.5V保持不变,小灯泡正常发光时,电压表的示数为2.5V,电流表的示数为0.2A,则小灯泡的额定功率为________W;继续调节滑动变阻器,让小灯泡两端的电压逐渐降低,小灯泡的实际电功率_______(选填“变小”、“变大”或“不变”)。这段时间内,若小灯泡电阻变化量的绝对值是ΔR1,滑动变阻器接入电路的电阻变化量的绝对值是ΔR2,则ΔR1_______ΔR2(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
【答案】 ①. 0.5 ②. 变小 ③. 小于
【解析】
【详解】[1][2]由题意可知,电压表的示数为2.5V,电流表的示数为0.2A,则小灯泡的额定功率为
P=UI=2.5V×0.6A=0.5W
小灯泡逐渐变暗,这说明小灯泡的实际电功率变小。
[3]原来的电流为I1,继续调节滑动变阻器,让小灯泡两端的电压逐渐降低,小灯泡逐渐变暗,此时灯的电压减小,通过灯的电流也减小,所以I1>I2,所以(U为电源总电压),即R总2>R总1;滑片移动后电路的总电阻大于原来的电路总电阻,根据P=UI可知,灯功率减小,灯丝的温度降低,小灯泡阻值随温度的减小而变小,由电阻的串联规律可知,小灯泡阻值减小的值ΔR1小于变阻器连入电路中增大的值ΔR2。
15. 小春同学在探究“并联电路中电流的特点”实验中,连接的电路如图甲所示:
(1)请在图丙的虚线框内画出小春连接的电路所对应的电路图。_______
(2)根据电路可知小春利用电流表测量通过 _______的电流(选填“电源”、“L1”或“L2”)。闭合开关后,电流表的示数如图乙所示,则通过电流表的电流是 _________A。
【答案】(1) (2) ①. L2 ②. 0.46
【解析】
【小问1详解】
根据实物图可知,两个灯泡并联,开关在干路上,电流表在L2所在的支路,电路图如下图所示:
【小问2详解】
[1][2]根据电路可知小春利用电流表测量通过灯泡L2的电流。闭合开关后,由图乙知电流表选用小量程,则通过电流表的电流是0.46A。
16. 小快同学在“探究串联电路中电压的特点”的实验中,所用电源为2节新干电池串联,电路图如图甲所示
(1)实验应选择规格 _______(选填“相同”或“不同”)的小灯泡;闭合开关,小快发现电压表有示数,L1和L2都不发光,则故障可能是 ___________;
(2)排除故障后,再闭合开关,小快发现灯L1比L2亮,则通过两灯的电流 _____(选填“>”、“=”或“<”);此时电压表的示数如图乙所示,则灯L2两端的电压为 ________V。
【答案】(1) ①. 不同 ②. 灯泡L1断路
(2) ①. = ②. 1.6
【解析】
【小问1详解】
[1]为了实验结论具有普遍性,应该选用不同规格的小灯泡进行实验。
[2]闭合开关,串联电路中L1和L2都不发光,说明电路存在断路,电压表有示数电压表串联接入电路,则是灯泡L1断路。
【小问2详解】
[1]图中两灯泡串联,根据串联电路电流处处相等,通过两灯的电流。
[2]由图乙可知,电压表选用小量程,分度值为0.1V,示数为1.6V,电压表测L1两端的电压,故此时灯L1两端的电压为1.6V;电源为两节新干电池,电源电压为3V,灯L2两端的电压为
17. 小乐同学利用下列器材:6V电压不变的蓄电池、电流表、电压表、定值电阻(5Ω、10Ω、20Ω各一个)、滑动变阻器(100Ω,0.5A)、开关和导线若干,电路图如甲所示。
(1)请根据如图甲所示的电路图用笔画线代替导线将图乙所示的实物连成完整电路;_____
(2)开关闭合前,滑动变阻器的滑片调到 _____(选填“A”或“B”)端。小乐闭合开关移动滑片,测出通过电阻R的电流和对应的电压值,如表所示,检查两电表均无故障,你认为可能的原因是 _________;
U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
I/A
0.14
0.24
0.34
0.44
(3)问题解决后,小乐接着探究电流跟电阻的关系,他依次接入5Ω、10Ω、20Ω三个定值电阻,观察 _______表使其示数不变。实验过程中他绘制了“电流与定值电阻、电流与变阻器的接入电阻、电流与电路总电阻”之间的图象,如图丙所示,其中反映电流和电路总电阻关系的是 _____(选填“a”、“b”或“c”)。要利用给定的器材完成整个实验,小乐应控制定值电阻两端电压的范围是 ___________V。
【答案】(1) (2) ①. A ②. 电流表使用前没有调零
(3) ①. 电压 ②. a ③. 1V~2.5
【解析】
【小问1详解】
在探究“电流与电压、电阻的关系”实验中、电路为串联电路,电压表测定值电阻两端电压;根据电路图知滑动变阻器接右下接线柱,实物图连接如下所示:
【小问2详解】
[1]为了保护电路,闭合开关S前,滑动变阻器应移至阻值最大处,即A端。
[2]分析表格中数据可知:电流值都去掉0.04A时,电流值与电压值成正比,则说明电流表在使用前未调零。
【小问3详解】
[1]探究电流跟电阻的关系时滑动变阻器与定值电阻串联,定值电阻两端电压始终保持不变,因此依次接入5Ω、10Ω、20Ω三个定值电阻,观察电压表的示数使其不变。
[2]根据串联电路中的总电阻关系可知,总电阻比任一分电阻阻值都大,丙图中,当电流一定时a图像的a的电阻最大,则a反映电流和电路总电阻关系。
[3]根据欧姆定律可知,电流与电阻的乘积为电压;电路中最大电流为0.5A,因此最小总电阻为
当定值电阻最小为5Ω时,滑动变阻器阻值为
结合串联电路电压规律及串联电路电压比等于电阻比
已知
可解得UR=2.5V,因为在实验过程中要保证定值电阻两端电压不变,因此分压相同,当接最大电阻20Ω时,滑动变阻器满足
解得,符合题意。
当接入电路电阻最大时,此时定值电阻阻值为20Ω,变阻器阻值为100Ω,则结合串联电路电压规律及串联电路电压比等于电阻之比得
已知
可解得UR=1V,综上所述电压表的取 值范围为1V~2.5V之间。
18. 如图甲所示的新型电饭锅,其简化电路如图乙所示,该电饭锅有两个挡位分别是加热和保温,R1、R2均为电热丝,R1阻值为55Ω,R2阻值为385Ω。S1是半自动控制开关,除了由0打到1是由人工控制外,1到2可以自动切换。当将锅内食物加热到105℃时,开关自动打到2,直到温度降低到65℃时温控开关S2闭合,进入保温阶段。某次把电饭锅接入220V的电路中,在电饭锅工作的过程中,锅内食物的温度随时间的变化图像如图丙所示,整个工作过程中电饭锅每秒向外散失的热量视为相等,求:
(1)该电饭锅加热过程中,电热丝的内能增加是通过 _________的方式实现的;锅内食物煮熟后,整个房间都弥漫着食物的香味,这是_______现象。
(2)电饭锅处于加热挡工作10min时所消耗的电能是多少J?
(3)该电饭锅处于加热挡时的加热效率是多少?
【答案】(1) ①. 电流做功 ②. 扩散
(2)528000J (3)87.5%
【解析】
【小问1详解】
[1]饭锅加热过程中,电流做功把电能转化为内能,使电热丝的内能增加。
[2]锅内食物熟后,整个房间都弥漫着食物的香味,说明分子在不停地做无规则运动,属于扩散现象。
【小问2详解】
当开关S1闭合到1的位置,电饭锅处于加热挡工作时的电路,此时10min消耗的电能为
小问3详解】
当温度下降到65℃时,处于保温状态,温度不变,此时散失的热量和电阻丝产生的热量相等,为
电饭锅加热挡电流做的功为
电饭锅处于加热挡时的加热效率为
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