2024—2025学年第一学期期末物理九年级检测模拟优选卷(长沙专用)
2024-12-13
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内容正文:
2024—2025学年第一学期期末物理检测模拟优选卷(长沙专用)
九年级物理
(考试时间:80分钟 试卷满分:100分)
I 选择题(共 36分)
1、 单选择题(本大题共10题,每题3分,共30分,每题只有一个正确选项)
1.下列估测的数据中,最符合实际的是( )
A.一节新干电池的电压约为1.5V
B.一个电饭锅的加热功率约为10W
C.一台家用电冰箱正常工作的电流约为10A
D.一盏台灯工作2小时消耗电能约为
2.小麓同学参加了学校组织的烹饪大赛(学生组),在烹饪美食的过程中所包含的物理知识,下列说法正确的是( )
A.煮菜时,阵阵飘香,说明了分子在不停地做无规则运动
B.炒菜时,主要是通过做功的方式增加菜的内能
C.炖菜时,在汤沸腾后继续加热,汤的温度不断升高
D.评委们不敢大口喝热气腾腾的汤,是因为汤含有的热量较多
3.下列关于热学知识的描述,正确的是( )
A.热值高的燃料燃烧放出的热量多
B.温度越高的物体其内能一定越大
C.沿海昼夜温差小是因为水的比热容较大
D.热机做功冲程中是将机械能转化为内能
4.如图所示,在动车站的自动检票闸机口,乘客需刷身份证同时进行人脸识别(电动机)才自动打开,可检票通过。身份证和人脸识别系统相当于开关,下列模拟电路中,符合上述要求的是( )
A. B.
C. D.
5.人们是在能的转移和转化过程中利用能量的,如图中的各种现象与对应的能的转化不正确的是( )
A.用电照明:电能转化为光能 B.木材燃烧:化学能转化为内能和光能
C.太阳能电池:太阳能转化为电能 D.活塞冲出:机械能转化为内能
6.我国新型反潜巡逻机尾的“棍子”叫做磁异探测器,它能将潜艇经过海域引起的磁场强弱变化转化为强弱变化的电流,从而发现潜艇的存在,下列图中与磁异探测器工作原理相同的是( )
A. B.
C. D.
7.在如图所示的电路中,下列说法正确的是( )
A.当闭合开关、、时,、并联
B.当只闭合开关、时,、并联
C.当只闭合开关、时,、串联
D.当只闭合开关、时,、串联
8.在生活和工作中,应注意安全用电和科学防雷,下列做法符合要求的是( )
A.用湿抹布擦拭正在发光的灯泡
B.绝缘皮破损的导线仍然继续使用
C.发现有人触电时先切断电源
D.雷雨时躲在树下避雨
9.小明为自己家的养牛场设计了一款补水提示器,其工作原理如图所示,水量减少时滑片上移,下列分析正确的是( )
A.与电压表相比,选择电流表设计电路更节能
B.如果选择电流表,水量增多时,R接入电路的阻值增大
C.如果选择电压表,水量增多时电表示数变小
D.如果选择电流表,水量增多时电表示数变大
10.如图是某定值电阻和小灯泡的U-I图像,小明对图像信息作出的判断,正确的是( )
A.甲是小灯泡的U-I图像
B.乙的阻值为5Ω
C.将甲和乙串联,若电流为0.3A,则它们两端的电压为1.5V
D.将甲和乙并联,若电压为1V,则它们的干路电流为0.6A
二、多选题(本大题共2小题,每题3分,共6分)
11.如图所示,分别是苗苗家月初和月末电能表的示数,结合表盘上的信息可知( )
A.该电能表应该在220V的电路中使用
B.苗苗家该月消耗的电能为1620
C.该电能表铝盘转动的越快,说明电能表在电路中消耗的电能越多
D.某用电器单独工作5min,表盘转动50r,则该用电器的功率是1000W
12.如图所示,闭合开关后,小灯泡L1较亮,小灯泡L2较暗,则下列说法正确的是( )
A.通过两小灯泡的电流一样大
B.通过小灯泡L1的电流较大
C.小灯泡L2的电阻较大
D.小灯泡的L1电功率较大
二、填空题(本大题共4题,每空2份,共24分)
13.(4分)“低碳环保”是当今世界的主题,随着科技发展,太阳能的利用越来越广泛。太阳能是 (选填“可再生”或“不可再生”)能源;5G是一种新型的无线通信技术,5G通讯通过 传递信息。
14.(4分)为解决电动车充电难、充电安全问题,很多小区和单位安装了智能充电桩,如图,充电过程中的电动自行车相当于电路中的 (填电路元件),同一充电桩的各插座之间是 (选填“串联”或“并联”)的。
15.(6分)如图所示的汽油机处于 冲程,某单缸四冲程汽油机的飞轮转动速度是2400r/min,则此汽油机每秒完成 个工作循环,对外做功 次。
16.(6分)如图甲电路,电源电压不变,L为灯泡,为定值电阻,为滑动变阻器。闭合开关S,滑片置于A点时灯泡正常发光,向某一方向移动滑片,当滑片从A点滑到某一端B点的过程中(A、B两点图中未标出),电流表示数与两电压表示数变化关系如图乙所示。该过程中电流表示数 (填“变大”“不变”或“变小”),滑动变阻器的最大阻值 ,滑片在A点时,的电功率 W。
【答案】 变小 50 1.8
17.(4分)如图所示,电源电压恒定,当开关S1闭合、S2断开,甲、乙均为电流表时,两表示数之比为1∶5,R2的功率为P1,则R1∶R2= ;当开关S1、S2闭合,甲、乙均为电压表时,R2的功率为P2,则P1∶P2= 。
三、作图题与实验题(本大题共4题,共22分)
18.按要求完成以下作图(每小题2分,共4分)。
(1)请在如图中用笔画线代替导线,将开关和灯泡正确连入家庭电路。
(2)根据图中通电螺线管的磁感线方向,请在图中标出小磁针的N极和电源的正负极。
19.(4分)探究通电螺线管外部磁场的方向实验中:
(1)由如图甲可知,通电螺线管外部磁场与 磁体的磁场相似;
(2)将乙图中连接电源正负极的导线对调,闭合开关,小磁针的指向也随之改变,说明通电螺线管外部磁场方向与 方向有关。
20.(3分)为了比较A、B两种液体比热容的大小,小夏的实验小组做了如图甲所示的实验,在两个相同的烧杯中,分别装入A、B两种液体,用相同的酒精灯加热。
(1)在烧杯中装入液体A、B时,可控制他们的初温和 相同;
(2)加热4min,A吸收的热量 (选填“大于”、“小于”或“等于”)B吸收的热量;
(3)加热相同时间后,液体A、B的温度如甲图所示,作出温度-时间图像如图乙,这表明液体 (选填“A”或“B”)的比热容较大。
21.(5分)小宇和小组同学做了“探究电流与电阻的关系”实验,器材有:阻值为、、的定值电阻、标有“,1A”的滑动变阻器、电流表、电压表、学生电源(可调电压)、开关、灯泡两个、导线若干。
小宇连接了如下电路进行实验,
(1)小宇同学分别将、、的定值电阻接入电路,记录数据如下:
5
10
20
0.40
0.20
0.10
当他用的电阻进行实验后,再换的电阻接入电路,应向 端移动滑片(选填“”或“”),直到电压表示数达到 V;
(2)分析表中数据,得出该实验的结论是: 。
22.(6分)为测量某待测电阻Rx的阻值,实验探究小组设计了如图甲所示的电路图,并进行了实验。
(1)在连接电路时,开关S应处于 状态;
(2)闭合开关,发现无论怎样移动滑片P,电流表都没有示数,电压表示数接近电源电压,则故障可能是 ;
(3)排除故障后继续实验,当电压表示数为2V时,电流表示数如图乙所示x= Ω;
(4)该小组的同学们进一步拓展,利用电源(电压未知但恒定不变)、阻值为R定值电阻、电流表、开关等器材测量Rx的阻值:
①闭合开关S1、断开S2,读出电流表的示数I1;
②同时闭合开关S1和S2,读出电流表的示数I2;
③根据实验数据,计算出待测电阻Rx= 。(用R、I1、I2表示)
【
四、综合题(本大题共2题,共18分)
23.(9分)如图甲是有高、低温两挡的种电热饭盒,高温挡电功率为242W,简化电路如图乙,R1和R2均为发热电阻,且R2=800Ω,S为单刀双掷开关。
(1)高温挡工作100s,消耗的电能是多少;
(2)请分析当S接触点2时处于什么挡,并求R1阻值;
(3)某国家庭电路只能提供110V电压,求此电热饭盒在某国以低温挡工作时的功率。
24.(9分)如图所示的部分电路中,R1、R2为定值电阻,R1=24Ω,R2=36Ω,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~15V,小灯泡L上标有“6V3W字样(不考虑灯丝电阻随温度的变化),滑动变阻器R的规格为“200Ω 1A”。将A、B接线柱接在电压恒为24V的电源两端,移动滑动变阻器R的滑片P使小灯泡L正常发光。求:
(1)小灯泡L正常发光时的电阻;
(2)此时滑动变阻器R消耗的电功率;
(3)将该电源改接到其中任意两个接线柱上,在保证电路安全的情况下,移动滑动变阻器R的滑片P,求整个电路的最大电流和最小电流。
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2024—2025学年第一学期期末物理检测模拟优选卷(长沙专用)
九年级物理
(考试时间:80分钟 试卷满分:100分)
I 选择题(共 36分)
1、 单选择题(本大题共10题,每题3分,共30分,每题只有一个正确选项)
1.下列估测的数据中,最符合实际的是( )
A.一节新干电池的电压约为1.5V
B.一个电饭锅的加热功率约为10W
C.一台家用电冰箱正常工作的电流约为10A
D.一盏台灯工作2小时消耗电能约为
【答案】A
【详解】A.一节新干电池的电压是1.5V,一节新蓄电池的电压是2V,故A符合题意;
B.家用电饭锅的加热功率约为1000W,故B不符合题意;
C.一台家用电冰箱正常工作时的电流大约为1A,故C不符合题意;
D.一盏台灯工作2小时消耗电能约为
故D不符合题意。
故选A。
2.小麓同学参加了学校组织的烹饪大赛(学生组),在烹饪美食的过程中所包含的物理知识,下列说法正确的是( )
A.煮菜时,阵阵飘香,说明了分子在不停地做无规则运动
B.炒菜时,主要是通过做功的方式增加菜的内能
C.炖菜时,在汤沸腾后继续加热,汤的温度不断升高
D.评委们不敢大口喝热气腾腾的汤,是因为汤含有的热量较多
【答案】A
【详解】A.煮菜时,阵阵飘香,这是扩散现象,说明菜的香分子在不停地做无规则运动,故A正确;
B.炒菜时,菜从锅中吸收热量,是通过热传递的方式使菜的内能增加,故B错误;
C.炖菜时,当汤沸腾以后,继续加热,此时汤继续沸腾,汤的温度不变,故C错误;
D.热量是过程量,不能说“含有”热量,故D错误。
故选A。
3.下列关于热学知识的描述,正确的是( )
A.热值高的燃料燃烧放出的热量多
B.温度越高的物体其内能一定越大
C.沿海昼夜温差小是因为水的比热容较大
D.热机做功冲程中是将机械能转化为内能
【答案】C
【详解】A.燃料的热值越大,燃烧时放出的热量不一定越多,因放出的热量还与燃料的质量有关,故A错误;
B.内能的大小除了与温度有关外,还与物体的质量、状态有关,因此,温度越高的物体内能不一定越大,故B错误;
C.沿海地区水多,内陆地区水少,沙石多,因为水的比热容较大,白天,相同质量的水和沙石比较,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,使得沿海地区昼夜的温差小,故C正确;
D.热机在做功冲程中,将内能转化为机械能,故D错误。
故选C。
4.如图所示,在动车站的自动检票闸机口,乘客需刷身份证同时进行人脸识别(电动机)才自动打开,可检票通过。身份证和人脸识别系统相当于开关,下列模拟电路中,符合上述要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】A.根据题意可知,只有两个开关都闭合的情况下,电动机才工作,这说明两个开关相互影响,然后与电动机串联,本图中两个开关都闭合会发生短路现象,电流从正极出来经过S1回到电源负极,故A不符合题意;
B.两个开关并联,只要闭合一个开关,电动机就工作,与题意不符,故B不符合题意;
C.两个开关都闭合会发生短路现象,电流从正极出来经过S2和S1回到电源负极,故C不符合题意;
D.两个开关与电动机串联,只有两个开关都闭合电动机才工作,故D符合题意。
故选D。
5.人们是在能的转移和转化过程中利用能量的,如图中的各种现象与对应的能的转化不正确的是( )
A.用电照明:电能转化为光能 B.木材燃烧:化学能转化为内能和光能
C.太阳能电池:太阳能转化为电能 D.活塞冲出:机械能转化为内能
【答案】D
【详解】A.用电照明时,电流通过灯泡把电能转化成光能,故A正确,不符合题意;
B.木材燃烧过程中,将木材的化学能转化为内能和光能,故B正确,不符合题意;
C.太阳能电池进行光电转化,将太阳能转化为电能,故C正确,不符合题意;
D.活塞冲出过程中,水蒸气的内能转化为活塞的机械能,故D错误,符合题意。
故选D。
6.我国新型反潜巡逻机尾的“棍子”叫做磁异探测器,它能将潜艇经过海域引起的磁场强弱变化转化为强弱变化的电流,从而发现潜艇的存在,下列图中与磁异探测器工作原理相同的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】磁异探测器能将潜艇经过海域引起的磁场强弱变化转化为强弱变化的电流,即通过磁场可以产生电流,符合磁生电的特点,因此,可判断其利用了电磁感应的原理,这与发电机的原理相同。
A.闭合回路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,会产生感应电流,是电磁感应现象,与磁异探测器工作原理相同,故A符合题意;
B.奥斯特实验,证明电流周围存在磁场,故B不符合题意;
C.图中通电导体在磁场中受力而运动,是电动机的工作原理,故C不符合题意;
D.图中是电磁继电器,是利用电流的磁效应工作的,故D不符合题意。
故选A。
7.在如图所示的电路中,下列说法正确的是( )
A.当闭合开关、、时,、并联
B.当只闭合开关、时,、并联
C.当只闭合开关、时,、串联
D.当只闭合开关、时,、串联
【答案】B
【详解】A.由图可知,当闭合开关、、时,、均被导线短路,此时电源短接,故A错误;
B.由图可知,当只闭合开关、时,电路中电流有两条路径,此时、并联,故B正确;
C.由图可知,当只闭合开关、时,被导线短路,此时电路中只有连入电路,故C错误;
D.由图可知,当只闭合开关、时,被导线短路,此时电路中只有连入电路,故D错误。
故选B。
8.在生活和工作中,应注意安全用电和科学防雷,下列做法符合要求的是( )
A.用湿抹布擦拭正在发光的灯泡
B.绝缘皮破损的导线仍然继续使用
C.发现有人触电时先切断电源
D.雷雨时躲在树下避雨
【答案】C
【详解】A.用湿布擦拭正在发光的灯泡时,有可能使电流通过湿布传到人体上,十分危险,故A不符合题意;
B.绝缘皮破损的导线仍然继续使用容易发生触电事故,故B不符合题意;
C.发现有人触电时先应切断电源,再进行施救,故C符合题意;
D.雷雨天气不能在大树下避雨,树上带有水,湿树就是导体,容易将雷电引下来,故D不符合题意。
故选C。
9.小明为自己家的养牛场设计了一款补水提示器,其工作原理如图所示,水量减少时滑片上移,下列分析正确的是( )
A.与电压表相比,选择电流表设计电路更节能
B.如果选择电流表,水量增多时,R接入电路的阻值增大
C.如果选择电压表,水量增多时电表示数变小
D.如果选择电流表,水量增多时电表示数变大
【答案】D
【详解】A.选择电压表,R的最大阻值与R0串联,电路的总电阻最大且不变;若接电流表,则滑动变阻器滑片P的上段被电流表短路,电路中的总电阻变小,由
电路的总功率会变大,则选择电流表设计电路不节能,故A错误;
B.电流表相当于导线,滑片以上部分被短路,电路中是定值电阻与滑片以下部分的滑动变阻器串联,水量增多时,滑片向下滑动,R接入电路的阻值减小,故B错误;
C.电压表相当于断路,电路中总电阻等于变阻器最大电阻与定值电阻之和,电压表测滑片以上部分电阻两端的电压,水量增多时,滑片向下滑动,与电压表并联部分电阻增大,电表示数变大,故C错误;
D.电流表相当于导线,滑片以上部分被短路,电路中是定值电阻与滑片以下部分的滑动变阻器串联,水量增多时,滑片向下滑动,R接入电路的电阻减小,电路中电流变大,故D正确。
故选D。
10.如图是某定值电阻和小灯泡的U-I图像,小明对图像信息作出的判断,正确的是( )
A.甲是小灯泡的U-I图像
B.乙的阻值为5Ω
C.将甲和乙串联,若电流为0.3A,则它们两端的电压为1.5V
D.将甲和乙并联,若电压为1V,则它们的干路电流为0.6A
【答案】D
【详解】A.小灯泡的电阻是变化的,甲的U-I图像是一条过原点的倾斜的直线,故甲是定值电阻的U-I图像,乙是小灯泡的U-I图像,故A错误;
B.乙的电阻是变化的,未指明电流或电压,无法判断电阻大小,故B错误;
C.将甲和乙串联,若电流为0.3A,则电压分别为1.5V和0.5V,由串联电路中电压的关系知,它们两端的电压为
U=U甲+U乙=1.5V+0.5V=2V
故C错误;
D.将甲和乙并联,若电压为1V,则电流分别为0.2A和0.4A,由并联电路中电流的规律可知,干路电流为
I=I甲+I乙=0.2A+0.4A=0.6A
故D正确。
故选D。
二、多选题(本大题共2小题,每题3分,共6分)
11.如图所示,分别是苗苗家月初和月末电能表的示数,结合表盘上的信息可知( )
A.该电能表应该在220V的电路中使用
B.苗苗家该月消耗的电能为1620
C.该电能表铝盘转动的越快,说明电能表在电路中消耗的电能越多
D.某用电器单独工作5min,表盘转动50r,则该用电器的功率是1000W
【答案】AD
【详解】A.该电能表的额定电压是220V,所以应该在220V的电路中使用,故A符合题意;
B.苗苗家该月消耗的电能为
故B不符合题意;
C.该电能表铝盘转动的越快,说明电路中所有用电器消耗的总电能越多,故C不符合题意;
D.某用电器单独工作5min,表盘转动50r,该用电器消耗的电能为
则该用电器的功率是
故D符合题意。
故选AD。
12.如图所示,闭合开关后,小灯泡L1较亮,小灯泡L2较暗,则下列说法正确的是( )
A.通过两小灯泡的电流一样大
B.通过小灯泡L1的电流较大
C.小灯泡L2的电阻较大
D.小灯泡的L1电功率较大
【答案】AD
【详解】AB.如图,两灯泡串联,根据串联电路中电流的规律知,通过两灯泡的电流一样大,故A正确,B错误;
CD.灯泡的亮度由实际功率决定,小灯泡L1较亮,小灯泡L2较暗,说明L1的实际功率大,根据P=I2R知,小灯泡L1的电阻较大,故C错误,D正确。
故选AD。
二、填空题(本大题共4题,每空2份,共24分)
13.(4分)“低碳环保”是当今世界的主题,随着科技发展,太阳能的利用越来越广泛。太阳能是 (选填“可再生”或“不可再生”)能源;5G是一种新型的无线通信技术,5G通讯通过 传递信息。
【答案】 可再生 电磁波
【详解】[1]太阳能可以从自然界中源源不断的得到,因此它属于可再生能源。
[2]5G 通讯是通过电磁波传递信息的,具有容量大,速度快等优点。
14.(4分)为解决电动车充电难、充电安全问题,很多小区和单位安装了智能充电桩,如图,充电过程中的电动自行车相当于电路中的 (填电路元件),同一充电桩的各插座之间是 (选填“串联”或“并联”)的。
【答案】 用电器 并联
【详解】[1]充电过程中的电动自行车消耗了电能,相当于电路中的用电器。
[2]同一充电桩的电动自行车充电时互不影响,故同一充电桩的各插座之间是并联的。
15.(6分)如图所示的汽油机处于 冲程,某单缸四冲程汽油机的飞轮转动速度是2400r/min,则此汽油机每秒完成 个工作循环,对外做功 次。
【答案】 压缩 20 20
【详解】[1]由图可知,内燃机两气门都关闭,活塞向上运动,是压缩冲程。
[2][3]汽油机的转速为2400r/min=40r/s,说明1s内汽油机曲轴的转动次数等于40r,由于曲轴转动两周对外做一次功,所以1s内曲轴转动40次,完成20个工作循环,对外做20次功。
16.(6分)如图甲电路,电源电压不变,L为灯泡,为定值电阻,为滑动变阻器。闭合开关S,滑片置于A点时灯泡正常发光,向某一方向移动滑片,当滑片从A点滑到某一端B点的过程中(A、B两点图中未标出),电流表示数与两电压表示数变化关系如图乙所示。该过程中电流表示数 (填“变大”“不变”或“变小”),滑动变阻器的最大阻值 ,滑片在A点时,的电功率 W。
【答案】 变小 50 1.8
【详解】[1][2]闭合开关S,滑动变阻器、灯泡、定值电阻串联接入电路,电压表测滑动变阻器和灯泡的总电压,电压表测滑动变阻器两端的电压,串联电路总电压等于各部分电压之和,同一时刻的示数大于的示数,所以乙是电压表与电流表示数关系的图像,甲是电压表与电流表示数关系的图像,滑片置于A点时灯泡正常发光,串联电路各处电流相等,所以灯泡正常发光时的电流为通过电路的最大电流0.6A,向某一方向移动滑片,当滑片位于B点时,通过电路的电流最小为0.2A,则该过程中电流表示数变小,此时滑动变阻器接入电路最大阻值,由乙图可知此时滑动变阻器两端的电压为10V,由欧姆定律可得滑动变阻器的最大阻值
[3]滑片在A点时,通过灯泡的电流为,电压表V1的示数为9V,则电源电压可表示为
当滑片位于B点时,通过电路的电流为0.2A,电压表V1的示数为11V,则电源电压可表示为
解得
滑片在A点时,的电功率为
17.(4分)如图所示,电源电压恒定,当开关S1闭合、S2断开,甲、乙均为电流表时,两表示数之比为1∶5,R2的功率为P1,则R1∶R2= ;当开关S1、S2闭合,甲、乙均为电压表时,R2的功率为P2,则P1∶P2= 。
【答案】 1∶4 25∶16
【详解】[1]当开关S1闭合、S2断开,甲、乙均为电流表时,R1和R2并联,甲测R2的电流I2,乙测干路总电流,两表示数之比为1∶5,则有
可得
由并联电路的分流原理可得
[2]当开关S1、S2闭合,甲、乙均为电压表时,R1和R2串联,根据串联电路分压原理可得
则
电源电压
则R2的电压
R2在并联和串联电路中的功率P1和P2的比值
三、作图题与实验题(本大题共4题,共22分)
18.按要求完成以下作图(每小题2分,共4分)。
(1)请在如图中用笔画线代替导线,将开关和灯泡正确连入家庭电路。
【答案】
【详解】火线连接开关,经灯泡连到零线,这样,断开开关就能切断火线,接触灯泡时不会发生触电事故,既能控制灯泡,而且更安全,如下图所示:
(2)根据图中通电螺线管的磁感线方向,请在图中标出小磁针的N极和电源的正负极。
【答案】
【详解】因外部磁感线由N极指向S极,故电磁铁右端为N极,由磁极间的相互作用可知小磁针左端为S极,右端为N极;由右手螺旋定则可得电流由右方流入,即电源右侧为正极,左端为负极,如图所示
19.(4分)探究通电螺线管外部磁场的方向实验中:
(1)由如图甲可知,通电螺线管外部磁场与 磁体的磁场相似;
(2)将乙图中连接电源正负极的导线对调,闭合开关,小磁针的指向也随之改变,说明通电螺线管外部磁场方向与 方向有关。
【答案】 条形 线圈中的电流
【详解】(1)[1]由如图甲可知,通电螺线管外部的磁场和条形磁体外部的磁场一样,通电螺线管的两端相当于条形磁体的两个磁极。
(2)[2]将乙图中连接电源正负极的导线对调,闭合开关,电路中的电流方向改变,小磁针的指向也随之改变,即通电螺线管的磁场方向发生了改变,说明通电螺线管外部磁场方向与线圈中的电流方向有关。
20.(3分)为了比较A、B两种液体比热容的大小,小夏的实验小组做了如图甲所示的实验,在两个相同的烧杯中,分别装入A、B两种液体,用相同的酒精灯加热。
(1)在烧杯中装入液体A、B时,可控制他们的初温和 相同;
(2)加热4min,A吸收的热量 (选填“大于”、“小于”或“等于”)B吸收的热量;
(3)加热相同时间后,液体A、B的温度如甲图所示,作出温度-时间图像如图乙,这表明液体 (选填“A”或“B”)的比热容较大。
【答案】 质量 等于 B
【详解】(1)[1]物质吸热的多少与物质的质量、比热容、温度的变化量有关,根据比较不同物质吸热能力的方法,要控制A、B两种液体的质量相同,即在试管中装入液体A、B时,要控制他们的初温和质量相同。
(2)[2]由于两个加热器完全相同,在相同时间产生的热量相同,即加热相同的时间,液体A、B吸收的热量相同,这里使用的是转换法。
(3)[3]质量相同的不同种液体加热相同时间后,液体A、B的温度如图甲所示,此温度计每大格代表10℃,平均分成了10小格,即温度计分度值为1℃,A液体的温度38℃,B液体的温度32℃,由于初温相同,B的末温低,表明其温度变化小于A,所以B的吸热能力强,故液体B的比热容较大。
21.(5分)小宇和小组同学做了“探究电流与电阻的关系”实验,器材有:阻值为、、的定值电阻、标有“,1A”的滑动变阻器、电流表、电压表、学生电源(可调电压)、开关、灯泡两个、导线若干。
小宇连接了如下电路进行实验,
(1)小宇同学分别将、、的定值电阻接入电路,记录数据如下:
5
10
20
0.40
0.20
0.10
当他用的电阻进行实验后,再换的电阻接入电路,应向 端移动滑片(选填“”或“”),直到电压表示数达到 V;
(2)分析表中数据,得出该实验的结论是: 。
【答案】 B 2 电压一定时,通过导体电流与导体电阻成反比
【详解】(1)[1]根据串联电路的分压原理可知,将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻,电阻增大,其分得的电压增大;探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,根据串联电路电压的规律可知,为了保持定值电阻两端电压不变,应增大滑动变阻器分得的电压,由串联分压的分压原理可知,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向B端移动。
[2]根据表格数据可得,控制不变的电压值为
即电压表的示数保持2.0V不变。
(2)[3]由表中数据可知,导体的电阻增大,通过导体的电流减小,通过导体的电流与导体的电阻的乘积保持不变,故可得出结论:电压一定时,通过导体的电流与其电阻成反比。
22.(6分)为测量某待测电阻Rx的阻值,实验探究小组设计了如图甲所示的电路图,并进行了实验。
(1)在连接电路时,开关S应处于 状态;
(2)闭合开关,发现无论怎样移动滑片P,电流表都没有示数,电压表示数接近电源电压,则故障可能是 ;
(3)排除故障后继续实验,当电压表示数为2V时,电流表示数如图乙所示x= Ω;
(4)该小组的同学们进一步拓展,利用电源(电压未知但恒定不变)、阻值为R定值电阻、电流表、开关等器材测量Rx的阻值:
①闭合开关S1、断开S2,读出电流表的示数I1;
②同时闭合开关S1和S2,读出电流表的示数I2;
③根据实验数据,计算出待测电阻Rx= 。(用R、I1、I2表示)
【答案】 断开 Rx断路 10
【详解】(1)[1]为了保护电路,连接电路时,开关S应处于断开状态。
(2)[2]闭合开关,发现无论怎样移动滑片P,电流表都没有示数,说明电路可能断路;电压表示数接近电源电压,说明电压表与电源连通,与电压表并联的电路以外的电路是完好的,则故障可能与电压表并联的电路断路了,即Rx断路。
(3)[3]如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,其示数为0.2A,Rx的阻值为
(4)[4]①闭合开关S1、断开S2,此时电路为串联电路。读出电流表的示数I1,根据欧姆定律得,电源电压
②同时闭合开关S1和S2,电路为只有Rx的简单电路,读出电流表的示数I2,根据欧姆定律,电源电压
③由于电源电压恒定不变,则有
解得待测电阻
四、综合题(本大题共2题,共18分)
23.(9分)如图甲是有高、低温两挡的种电热饭盒,高温挡电功率为242W,简化电路如图乙,R1和R2均为发热电阻,且R2=800Ω,S为单刀双掷开关。
(1)高温挡工作100s,消耗的电能是多少;
(2)请分析当S接触点2时处于什么挡,并求R1阻值;
(3)某国家庭电路只能提供110V电压,求此电热饭盒在某国以低温挡工作时的功率。
【答案】(1)2.42×104J;(2)高温挡,200Ω;(3)12.1W
【详解】解:(1)高温挡电功率为242W,工作100s,消耗的电能
W=P高t=242W×100s=2.42×104J
(2)当S拨到1时,R1、R2串联,电路的总电阻最大,由可知电路的总功率最小,电热饭盒为低温挡,当S拨到2时,电路为R1的简单电路,电路中的电阻最小,由可知电功率最大,电热饭盒为高温挡,R1的阻值
(3)低温挡时,R1、R2串联,由串联电路的电阻特点可知,此时电路中的总电阻
R低=R1+R2=200Ω+800Ω=1000Ω
实际电压为110V时低温挡工作时的实际功率
答:(1)高温挡工作100s,消耗的电能是2.42×104J;
(2)当S接触点2时处于高温挡,R1阻值是200Ω;
(3)某国家庭电路只能提供110V电压,此电热饭盒在某国以低温挡工作时的功率12.1W。
24.(9分)如图所示的部分电路中,R1、R2为定值电阻,R1=24Ω,R2=36Ω,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~15V,小灯泡L上标有“6V3W字样(不考虑灯丝电阻随温度的变化),滑动变阻器R的规格为“200Ω 1A”。将A、B接线柱接在电压恒为24V的电源两端,移动滑动变阻器R的滑片P使小灯泡L正常发光。求:
(1)小灯泡L正常发光时的电阻;
(2)此时滑动变阻器R消耗的电功率;
(3)将该电源改接到其中任意两个接线柱上,在保证电路安全的情况下,移动滑动变阻器R的滑片P,求整个电路的最大电流和最小电流。
【答案】(1)12Ω;(2)3W;(3)0.6A, 0.15A
【详解】解:(1)小灯泡L正常发光时的电阻
(2)将A、B接线柱接在电压恒定不变的电源两端时,灯泡、变阻器R和定值电阻R2串联,电压表测变阻器R两端电压,因小灯泡L正常发光,则电路中的电流为
R1两端的电压为
此时滑动变阻器R消耗的电功率
(3)将该电源改接到其中任意两个接线柱上,在保证电路安全的情况下,移动滑动变阻器R的滑片P,则滑动变阻器必须接入电路,因为电流表的量程大于灯泡的额定电流,所以要使整个电路有最大电流,必须将电流表接入电路。若将电源接到C、D接线柱上,电路中最大电流为0.6A,此时滑动变阻器连入电路的阻值为
电压表示数为
小于电压表的量程,所以电路中最大电流为0.6A。
要使整个电路有最小电流,应使电路的总电阻最大RL<R1<R2,则由图可知应将该电源改接到B、C接线柱上R1、R2和变阻器串联,根据串联分压的规律可知,整个电路有最小电流,由串联电路的特点和欧姆定律可得,电路中的最小电流为
此时滑动变阻器接入电路的电阻为
整个电路的最大电流为0.6A,最小电流为0.15A。
答:(1)小灯泡L正常发光时的电阻为12Ω;
(2)此时滑动变阻器R消耗的电功率为3W;
(3)整个电路的最大电流为0.6A,最小电流为0.15A。
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