内容正文:
2024—2025学年度九年级第一次月考卷
九年级物理
(本试卷共24小题 满分80分 考试时间90分钟)
考生注意:请在答题卡各题目规定答题区域内作答。写在本试卷上无效。
一、选择题:(本题共9小题,每小题2分,共18分。在每小题给出的四个选项中,第1~6题只有一项符合题目要求,选对的得2分;第7~9题有多项符合题目要求,全部选对的得2分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。)
1. 对物理量的估测,是一种良好的学习习惯,也是学好物理的基本功之一。下面是小晋同学对自己身边相关物理量的估测,合理的是( )
A. 家里节能灯中的电流约为2A
B. 常用的汽油机效率可达65%
C. 手机电池的电压约为3.7V
D. 电冰箱正常工作电流约5A
2. 如图所示,小宁在劳动课上学习了烹饪技巧,为家人制作美味的海鲜米粉。下列说法正确的是( )
A. 滚烫的海鲜米粉含有的热量多
B. 随着海鲜米粉的温度降低,其内能减少
C. 汤汁在沸腾前温度不断升高,是通过做功的方式增加内能
D. 刚出锅的海鲜米粉“热”得烫嘴,“热”表示的是内能
3. 如图所示,长度相同、横截面积不同的镍铬合金棒AB和BC连接在一起,设通过AB、BC的电流分别为、;镍铬合金棒AB、BC的电阻分别为、,则( )
A. , B. ,
C. , D. ,
4. 串联的水果点亮了一组发光二极管(LED),如图所示。下列说法正确的是( )
A. 水果在这里相当于用电器
B. 发光二极管主要是由超导材料制成的
C. 原电路不动,只将二极管两极对调,会继续发光
D 如果再串联一个水果,发光二极管将变亮
5. 如图甲所示电路中,当闭合开关后,两个电压表指针偏转均如图乙所示,则电灯和两端的电压分别为( )
A. 1.2V,4.8V B. 6V,1.2V C. 1.2V,6V D. 4.8V,1.2V
6. 如图所示S闭合后,L1、L2都发光,两个电表都有示数,突然一盏灯亮,一盏灯不亮,且电表示数都变为0,则该电路中可能故障是( )
A. 电压表短路 B. 电流表断路 C. L2短路 D. L2断路
7. 某同学设计了如图所示的四种电路,其中电源电压不变且未知,是已知阻值的定值电阻。在实验中不拆改线路的情况下,能够测量出未知电阻阻值的电路是( )
A. ① B. ② C. ③ D. ④
8. 如图所示的电路中,电源电压恒定,闭合开关,当滑动变阻器的滑片向右滑动时,下列说法正确的是( )
A. 电压表示数变大,电流表示数变小
B. 电流表示数变小,灯泡亮度变暗
C. 电压表示数与电流表示数的比值变大
D. 电流表示数与电流表示数差值不变
9. 如图所示电路,小灯泡上标着“2.5V”字样。只闭合开关,将变阻器的滑片滑至最右端,电压表的示数为3V,电流表的示数为0.15A;将变阻器的滑片滑至最左端时,电流表的示数为0.45A。只闭合开关,将变阻器的滑片滑至中点时,小灯泡正常发光,电压表示数为2V。下列说法正确的是( )
A. 电源电压为4.5V
B. 变阻器的最大阻值为10Ω
C. 的阻值为10Ω
D. 小灯泡正常发光时的电流为0.2A
二.填空题(本题共6小题,每空1分,共12分)
10. 今年“五一”小长假,很多人去郊外烧烤。烤肉时香气四溢属于_____现象,炭火烤肉是利用_____的方式增大肉的内能。
11. 如图所示的运油车正在卸油,快速流出的油和油罐由于摩擦起电现象会积累过多电荷,为防止发生事故,用一条“绳子”把运油车与静电消除器相连,“绳子”芯应是______(选填“导体”或“绝缘体”),若多余的电子经静电消除器上的接地线流向大地,则接地线中的电流方向______(选填“向上”或“向下”)。
12. 某款手机电池的工作电压为4V,容量为5000mA·h。它充满电后,大约储存了 _____J的电能,在给该手机充电过程中,将电能转化为 _____能储存起来。
13. 一盏标有“6V 3W”字样的小灯泡,接入电压为9V的电路中,若使灯泡正常发光,则需______联一个阻值为______Ω的电阻。
14. 小刚家4月底电能表读数为82l.6kW·h,5月底电能表读数如图所示,那么5月份他家消耗了______kW·h的电能。小刚发现半小时内该电能表的表盘转1250转,则他家半小时内消耗的电能为______kW·h。
15. 灯泡的I﹣U图像如图甲所示,电阻R2=5Ω。在图乙所示电路中,若只闭合S1和S2时,电压表的示数为4V,电源电压为_________V;若只闭合S1和S3时,电压表示数为2V,R1的阻值为_________Ω。
三.作图题(本题共2小题,每小题2分,共4分)
16. 在如图所示电路的“◯”内填上合适的电流表或电压表符号。要求:当开关S闭合时,电表都有示数、小灯泡都能发光。
17. 如图所示的电路中,有几根导线尚未连接,请用笔划线代替导线补上.补上后要求:(1)两灯泡并联;(2)电流表测灯L1的电流;(3)闭合开关后,向A端移动滑动变阻器的滑片P,两灯均变暗.
__________
四.实验探究题(本题共4小题,共24分)
18. 为了探究不同物质的吸热能力,在两个相同的容器中分别装入A、B两种液体,并且用相同的装置加热,如图甲所示。
(1)实验中,应该向两个烧杯中加入 ______(选填“质量”和“体积”) 相同的两种不同液体;
(2)如图甲所示,组装实验装置时,应遵循“自下而上”的原则调整固定夹的高度,实验中吸热多少是通过观察 ______(选填“温度计的示数”或“加热时间”);
(3)根据实验数据,小明绘制了两种液体的温度随时间变化的图像如图乙所示,分析可知,两温度计示数都升高到40℃时,A 增加的内能______(选填“>”“=”或“<”) B增加的内能; 若使两者吸收相同的热量,则温度变化最大的是 ______(选填“A”或“B”)。由图像可知吸热能力较强的是 ______(选填“A”或“B”);
(4)如果用其中一种液体来做机器的冷却剂,用______(选填“A”或“B”) 效果比较好。
19. 如图所示,小明在“探究串联电路电压特点”的实验中;
实验次数
UAB/V
UBC/V
UAC/V
1
2.0
1.0
3.0
2
1.4
1.6
3.0
3
0.8
2.2
3.0
(1)连接电路时,开关应该处于__________(选填“断开”或“闭合”)状态;
(2)小明根据图甲正确连好电路,闭合开关,电压表的示数如图乙所示,则此时灯泡L1两端的电压为__________V;
(3)闭合开关后,小明发现L1、L2均不发光,电压表有示数且大小接近电源电压,则电路中出现的故障可能是L1发生了__________(选填“短路”或“断路”);
(4)排除故障后,小明在测量了灯L1两端的电压后,断开开关,然后将导线AB的A端松开,接到C点上,测量L2两端的电压,这一做法会造成________________;
(5)小明用电压表分别测出A与B、B与C、A与C两点间的电压为UAB、UBC、UAC,接下来他更换不同规格的灯泡,经过多次实验,将其中的几次数据记录在表一中,分析实验数据,可得到串联电路的电压特点是__________(用公式表示);
(6)小明进行多次实验的目的是__________(填序号):
①寻找普遍规律
②减小实验误差
20. 如图是小明同学“探究电流与电阻关系”的实验电路,选用的器材有:新干电池两节。5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻各一只,“30Ω 1A”的滑动变阻器、电压表、电流表、开关各一只,导线若干。
(1)请你检查一下甲图中的电路,把接错的那一根导线找出来,打上“×”,再画线把它改到正确的位置上_________;
(2)正确连接好实验电路后,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片滑到最______(选填“左”或“右”)端;
(3)排除故障后,将5Ω的定值电阻接入电路开始实验,移动滑动变阻器滑片,使电压表示数达到设定值,此时电流表示数如图乙所示,则实验设定的定值电阻两端电压为______V;
(4)实验中,将5Ω的定值电阻换为10Ω的定值电阻后,电压表的示数会______(选填“不变”、“变小”、“变大”),接下应将滑动变阻器的滑片往______(选填“左”或“右”)端移动了;
(5)小明逐一将15Ω、20Ω的电阻接入电路,继续进行实验。当______Ω的电阻接入电路后,无法将电压表示数调节到设定值。于是,他只改变定值电阻两端电压,重新依次进行实验,改变后的电压值应该不低于______V。
21. 某同学采用如图甲所示的电路图测量小灯泡的电阻,小灯泡额定电压为2.5V,电源电压恒为3V。
(1)图甲是某同学连接的部分电路,请你用笔画线代替导线将电路补充完整。要求,滑片向右移动时灯泡变暗_________;
(2)闭合开关后,电流表有示数,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,小灯泡始终不发光且电压表的示数为0,产生这一现象的原因可能是______;
A. 小灯泡短路 B. 小灯泡断路
C. 滑动变阻器短路 D. 滑动变阻器断路
(3)排除故障后,闭合开关,小明移动滑动变阻器的滑片,记录了多组数据,并绘制出了小灯泡的电流随电压变化的图像,由图乙可知,小灯泡正常发光时的电阻是______Ω,图像是曲线的主要原因是______;
(4)上述实验完成后,小亮又用如图丙所示的电路测量未知电阻的阻值,已知定值电阻的阻值为,电源电压未知且恒定,电路正确连接后:
①当开关S、闭合,断开时,电流表示数为;
②当开关______时,电流表示数为;
③未知电阻的阻值=______(用已知量和测量量的符号表示)。
五、综合题(本题共3小题,共22分)
22. 如图是一辆消防车,空车质量为5t,车轮与地面接触面积为。在某次赶赴火场执行任务过程中,共装水40t,以30m/s的速度匀速直线行驶200s赶到火场。若消防车行驶过程中所受阻力为4600N,汽油机的效率为30%。(,)求:
(1)消防车装水后静止时对地面的压强;
(2)消防车行驶到火场过程中牵引力所做功;
(3)赶到火场消防车需要消耗汽油的质量。
23. 如图甲的电路中,电源电压保持不变.灯泡L的电流随电压U的变化关系如图乙.定值电阻R1=60Ω,R2为标有“90Ω 1A”的滑动变阻器.
(1)滑动变阻器的滑片在中点时,只闭合开关S2,电流表的示数为0.2A,求电源电压;
(2)若将滑动变阻器的滑片移至a端,只闭合开关S2、S3后,求电流表的示数;
(3)只闭合开关S1,若灯泡两端电压不能超过6V,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0-15V,为了保护电路的安全,求滑动变阻器R2的取值范围.
24. 阅读短文,回答问题。
综合实践活动——研究制作风速仪
【提出问题】
风力发电是现代主流的发电方式,因此风速也是气象观测中的重要参数,常用风速仪来测量。风速仪工作原理是什么?怎样设计制作简易风速仪呢?
【实地学习】
同学们来到气象馆,了解了杯式风速仪工作原理。如图甲所示,质量较小的风杯可在360°任意方向的风力带动下绕轴转动,转动时传感器将风速转换成输出电流信号,再经系统处理后显示出风速值。在测量范围内电流随风速增大而均匀增大。
杯式风速仪工作参数
量程
0.4~50m/s
输出电流信号范围
4~20mA
启动风速
0.4m/s
电功率
≤048W
(1)关于文中杯式风速仪,下列说法错误的是______。
A. 风吹动风杯说明风具有能量
B. 的阻值随压力F的增大而减小
C. 能在0.4m/s风速下正常工作
D. 能在60m/s风速下正常工作
(2)杯式风速仪正常工作20min,最多消耗______J的电能;
【设计制作】
受到杯式风速仪工作原理的启发,同学们设计并制作了简易风速仪,其原理如图乙所示。已知电源为恒流源,能始终提供大小恒定的电流。电流表量程为0~0.6A,为10Ω的定值电阻,为压力传感器,无风时受到的压力为零,有风时迎风板受到的压力能大小不变地传递给,的阻值随压力F大小变化的关系如图丙所示。读出电表示数,即可知此时的风速,同学们通过查阅资料,知道了风压是指垂直于气流方向的平面上所受风的压力,风压与风速的关系如表。
风速
2
4
6
10
12
16
24
风压F/N
2.5
10
22.5
62.5
90
160
360
【进行实验】
(3)迎风板是一块固定面积的轻质薄板,测量时风始终垂直吹在迎风板上,记录电表示数,当风速增大时,电阻的阻值将变______。
【交流评价】
同学们从实验制作、实验效果等方面进行交流评价。
(4)实验中,读出简易风速仪中电流表示数为0.4A,电压表示数为8V。
①=______.经计算后得出风速;②恒流源可提供______A的恒定电流。
(5)风力发电和火力发电在不同地区都有着广泛的应用,请你客观的评价,与火力发电相比,风力发电有哪些优势______(说出一条即可)。
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2024—2025学年度九年级第一次月考卷
九年级物理
(本试卷共24小题 满分80分 考试时间90分钟)
考生注意:请在答题卡各题目规定答题区域内作答。写在本试卷上无效。
一、选择题:(本题共9小题,每小题2分,共18分。在每小题给出的四个选项中,第1~6题只有一项符合题目要求,选对的得2分;第7~9题有多项符合题目要求,全部选对的得2分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。)
1. 对物理量的估测,是一种良好的学习习惯,也是学好物理的基本功之一。下面是小晋同学对自己身边相关物理量的估测,合理的是( )
A. 家里节能灯中的电流约为2A
B. 常用的汽油机效率可达65%
C. 手机电池电压约为3.7V
D. 电冰箱正常工作电流约5A
【答案】C
【解析】
【详解】A.家中节能灯的电流较小,一般为0.1A,2A的电流大概是电吹风工作时的电流,故A不符合题意;
B.根据生活实际可知,常用的汽油机效率为20%-35%,故B不符合题意;
C.手机电池的电压比两节新干电池的电压稍高,约为3.7V,故C符合题意;
D.电冰箱正常工作的电流约为1A,家用空调器的电流约为5A,故D不符合题意。
故选C。
2. 如图所示,小宁在劳动课上学习了烹饪技巧,为家人制作美味的海鲜米粉。下列说法正确的是( )
A. 滚烫的海鲜米粉含有的热量多
B. 随着海鲜米粉的温度降低,其内能减少
C. 汤汁在沸腾前温度不断升高,是通过做功的方式增加内能
D. 刚出锅的海鲜米粉“热”得烫嘴,“热”表示的是内能
【答案】B
【解析】
【详解】A.热量是过程量,不能说含有或具有热量的多少,故A错误;
B.随着海鲜米粉的温度降低,其分子热运动变缓慢,其内能减少,故B正确;
C.汤汁在沸腾前不断吸收热量,内能增大,温度不断升高,是通过热传递的方式增加内能,故C错误;
D.刚出锅的海鲜米粉“热”得烫嘴,“热”表示的是温度高,故D错误。
故选B。
3. 如图所示,长度相同、横截面积不同的镍铬合金棒AB和BC连接在一起,设通过AB、BC的电流分别为、;镍铬合金棒AB、BC的电阻分别为、,则( )
A. , B. ,
C. , D. ,
【答案】C
【解析】
【详解】由图可知,金属棒AB和BC串联,所以通过它们的电流大小关系为;镍铬合金棒AB和BC,材料相同、长度相同、横截面积,根据导体的电阻在材料、长度相同时,横截面积越大,电阻越小,AB的电阻大于BC的电阻,即。
故选C。
4. 串联的水果点亮了一组发光二极管(LED),如图所示。下列说法正确的是( )
A. 水果在这里相当于用电器
B. 发光二极管主要是由超导材料制成的
C. 原电路不动,只将二极管两极对调,会继续发光
D. 如果再串联一个水果,发光二极管将变亮
【答案】D
【解析】
【详解】A.水果是提供电能的装置,在这里相当于电源,故A错误;
B.发光二极管主要是由半导体材料制成的,故B错误;
C.发光二极管是由半导体材料制成的,具有单向导电性,若原电路不动,只将二极管两极对调,则通过二极管的电流方向与原来相反,所以LED不会继续发光,故C错误;
D.如果再串联一个水果,电源电压变大,通过发光二极管的电流将变大,所以发光二极管将变亮,故D正确。
故选D。
5. 如图甲所示的电路中,当闭合开关后,两个电压表指针偏转均如图乙所示,则电灯和两端的电压分别为( )
A. 1.2V,4.8V B. 6V,1.2V C. 1.2V,6V D. 4.8V,1.2V
【答案】A
【解析】
【详解】如图甲所示,电灯L1、L2串联,电压表V1测量电源电压U,电压表V2测量电灯L1两端电压U1,根据串联电路电压的规律可知,U大于U1,即电压表V1示数大于电压表V2的示数,因为两个电压表指针所指位置相同,如图所示,电压表V1所选量程为0~15V,分度值为0.5V,则其示数为6V,即电源电压,电压表V2所选量程为0~3V,分度值为0.1V,则其示数为1.2V,即电灯L1两端电压,电灯L2两端电压
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
6. 如图所示S闭合后,L1、L2都发光,两个电表都有示数,突然一盏灯亮,一盏灯不亮,且电表示数都变为0,则该电路中可能故障是( )
A. 电压表短路 B. 电流表断路 C. L2短路 D. L2断路
【答案】B
【解析】
【详解】A.如果是电压表短路,则电源也处于短路状态,不会有一盏灯发光,不符合题意;
B.如果是电流表断路,则灯L2也不能发光,电流表和电压表都没有示数,符合题意;
C.如果是L2短路,则电源也处于短路状态,会烧坏电源,灯泡不能发光,不符合题意;
D.如果是L2断路,则灯L2不能发光,电流表没有示数,但是电压表会有示数,显示电源电压,不符合题意。
故选B。
7. 某同学设计了如图所示的四种电路,其中电源电压不变且未知,是已知阻值的定值电阻。在实验中不拆改线路的情况下,能够测量出未知电阻阻值的电路是( )
A. ① B. ② C. ③ D. ④
【答案】ABC
【解析】
【详解】①只闭合S1时,电路是只有R0的基本电路,电流表测量通过R0的电流I0;再闭合S2,两只电阻并联,电流表测量干路电流I,根据电源电压不变列式
I0R0=(I-I0)Rx
可求出Rx的阻值,故①符合题意;
②只闭合S2时,两电阻串联,电流表测电路中电流I1;两开关都闭合时只有R0简单电路中,电流表测此时电路中电流I0,根据电源电压不变列式
I1(R0+Rx)=I0R0
可求出Rx的阻值,故②符合题意;
③闭合开关S、S2,两只电阻串联,电压表测量电源电压为U;闭合S、S1,断开S2,电压表测量电阻R0两端电压U0,根据电路电流相等列式为
故③符合题意;
④闭合开关S,S1接1,两只电阻串联,电压表测量R0两端电压为U0;S1接2,电流从电压表负接线柱流入,造成电压表指针向左偏转,不能测出Rx阻值,故④不符合题意。
故选ABC。
8. 如图所示的电路中,电源电压恒定,闭合开关,当滑动变阻器的滑片向右滑动时,下列说法正确的是( )
A. 电压表示数变大,电流表示数变小
B. 电流表示数变小,灯泡亮度变暗
C. 电压表示数与电流表示数的比值变大
D. 电流表示数与电流表示数的差值不变
【答案】CD
【解析】
【详解】由电路图可知,灯泡与滑动变阻器R并联,电压表V测电源两端的电压,电流表A1测干路电流,电流表A2测R支路的电流.
因电源电压恒定,所以滑片移动时,电压表V的示数不变,故A错误;
因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,滑片移动时,通过灯泡的电流和实际功率不变,灯泡的亮暗不变,故B错误;
当滑动变阻器的滑片P向右滑动时,变阻器接入电路中的电阻变大,由可知,通过R的电流变小,即电流表A2的示数变小,则电压表V示数与电流表A2示数的比值(即R的阻值)变大,故C正确;
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,可知电流表A1示数与电流表A2示数的差值等于通过灯泡的电流,由于通过灯泡的电流不变,则电流表A1示数与电流表A2示数的差值不变,故D正确.
故选CD.
9. 如图所示电路,小灯泡上标着“2.5V”字样。只闭合开关,将变阻器的滑片滑至最右端,电压表的示数为3V,电流表的示数为0.15A;将变阻器的滑片滑至最左端时,电流表的示数为0.45A。只闭合开关,将变阻器的滑片滑至中点时,小灯泡正常发光,电压表示数为2V。下列说法正确的是( )
A. 电源电压为4.5V
B. 变阻器的最大阻值为10Ω
C. 的阻值为10Ω
D. 小灯泡正常发光时的电流为0.2A
【答案】ACD
【解析】
【详解】ABD.只闭合开关S1,将变阻器的滑片滑至最右端,定值电阻和滑动变阻器串联,滑动变阻器接入电路的阻值最大,电流表测量电路电流,电压表测量滑动变阻器两端的电压,电压表的示数为3V,电流表的示数为0.15A,根据欧姆定律可知滑动变阻器的最大阻值
由串联电路的电压特点和欧姆定律可知,电源电压
只闭合开关S1,将变阻器的滑片滑至最左端时,滑动变阻器接入电路的阻值为0,电路为R1的简单电路,电流表的示数为0.45A,由欧姆定律可知,电源电压
联立解得
R=10Ω,U=4.5V
根据欧姆定律可知此时电路中的电流为
故AD正确,B错误;
C.只闭合开关S1,将变阻器的滑片滑至最左端时,滑动变阻器接入电路的阻值为0,电路为R1的简单电路,电流表的示数为0.45A,根据欧姆定律可知
故C正确。
故选ACD。
二.填空题(本题共6小题,每空1分,共12分)
10. 今年“五一”小长假,很多人去郊外烧烤。烤肉时香气四溢属于_____现象,炭火烤肉是利用_____的方式增大肉的内能。
【答案】 ①. 扩散 ②. 热传递
【解析】
【详解】[1]物质的分子都在不停地做无规则运动,烤肉时香气四溢是肉分子运动到空气中,是扩散现象。
[2]改变内能的方法有两个:做功和热传递。木炭燃烧过程中将化学能转化为内能,肉吸收热量,用热传递的方式增大肉的内能。
11. 如图所示的运油车正在卸油,快速流出的油和油罐由于摩擦起电现象会积累过多电荷,为防止发生事故,用一条“绳子”把运油车与静电消除器相连,“绳子”芯应是______(选填“导体”或“绝缘体”),若多余的电子经静电消除器上的接地线流向大地,则接地线中的电流方向______(选填“向上”或“向下”)。
【答案】 ① 导体 ②. 向上
【解析】
【详解】[1]容易导电的物体叫导体,不容易导电的物体叫绝缘体,快速流出的油和油罐由于摩擦起电现象会积累过多电荷,为了将电荷导走,防止发生事故,将一条“绳子”把运油车与静电消除器相连,“绳子”可以使电荷从运油车转移到静电消除器,所以“绳子”芯应是导体。
[2]规定正电荷定向移动的方向为电流的方向,电流的方向与电子定向移动的方向相反,多余的电子经静电消除器上的接地线流向大地,所以此时的电流方向是向上的,也就是从大地流向静电消除器。
12. 某款手机电池的工作电压为4V,容量为5000mA·h。它充满电后,大约储存了 _____J的电能,在给该手机充电过程中,将电能转化为 _____能储存起来。
【答案】 ①. 7.2×104 ②. 化学
【解析】
【详解】[1]电池充满电后储存的电能为
[2]电池在充电过程中,消耗了电能,获得了化学能,主要将电能转化为化学能。
13. 一盏标有“6V 3W”字样的小灯泡,接入电压为9V的电路中,若使灯泡正常发光,则需______联一个阻值为______Ω的电阻。
【答案】 ①. 串联 ②. 6
【解析】
【详解】[1][2]电源电压大于灯泡额定电压,灯泡正常发光时,要串联一个分压电阻。由P=UI可知,灯泡正常发光时的电流
灯泡正常发光时,串联电阻两端电压
UR=U﹣UL额=9V﹣6V=3V
由可知,串联电阻阻值
14. 小刚家4月底电能表读数为82l.6kW·h,5月底电能表读数如图所示,那么5月份他家消耗了______kW·h的电能。小刚发现半小时内该电能表的表盘转1250转,则他家半小时内消耗的电能为______kW·h。
【答案】 ①. 110 ②. 0.5
【解析】
【详解】[1]电能表表盘上最后一位数字表示小数,图示计数为931.6kW·h,可知5月份他家消耗的电能为
W=931.6kW·h-82l.6kW·h=110kW·h
[2]由图可知,每消耗1kW·h,电能表的表盘转2500转,则半小时内消耗的电能为
15. 灯泡的I﹣U图像如图甲所示,电阻R2=5Ω。在图乙所示电路中,若只闭合S1和S2时,电压表的示数为4V,电源电压为_________V;若只闭合S1和S3时,电压表示数为2V,R1的阻值为_________Ω。
【答案】 ①. 8 ②. 10
【解析】
【详解】[1]若只闭合S1和S2时,定值电阻R2和灯泡串联,电压表测量灯泡两端的电压,电压表示数是4V,由图像可知通过灯泡电流为0.8A,串联电路各处电流相等,则此时通过定值电阻R2的电流是0.8A;根据欧姆定律可得R2两端的电压为
U2=IR2=0.8A×5Ω=4V
串联电路总电压等于各部分电压之和,则电源电压
U=U2+UL=4V+4V=8V
[2]若只闭合S1和S3时,定值电阻R1和灯泡串联,电压表测量灯泡两端的电压,电压表示数是2V,由图像可知通过灯泡电流是0.6A,根据串联电路电流规律可知通过R1的电流是0.6A,根据串联电路电压规律可知定值电阻R1两端的电压为
U1=U-UL′=8V-2V=6V
定值电阻R1的阻值为
三.作图题(本题共2小题,每小题2分,共4分)
16. 在如图所示电路的“◯”内填上合适的电流表或电压表符号。要求:当开关S闭合时,电表都有示数、小灯泡都能发光。
【答案】
【解析】
【详解】下面的表为电流表,上面的表为电压表,当开关S闭合时,两灯并联,且电表都有示数、小灯泡都能发光,如下图所示:
17. 如图所示的电路中,有几根导线尚未连接,请用笔划线代替导线补上.补上后要求:(1)两灯泡并联;(2)电流表测灯L1的电流;(3)闭合开关后,向A端移动滑动变阻器的滑片P,两灯均变暗.
__________
【答案】
【解析】
【详解】(1)两只灯泡的连接方式为并联,电流表只测量通过灯L1的电流(选大量程),L1与电流表串联,再与L2并联;
(2)闭合开关后,向A端移动滑动变阻器的滑片P,两灯均变暗,连入电阻变大,下面选B接线柱,如图所示:
四.实验探究题(本题共4小题,共24分)
18. 为了探究不同物质的吸热能力,在两个相同的容器中分别装入A、B两种液体,并且用相同的装置加热,如图甲所示。
(1)实验中,应该向两个烧杯中加入 ______(选填“质量”和“体积”) 相同的两种不同液体;
(2)如图甲所示,组装实验装置时,应遵循“自下而上”的原则调整固定夹的高度,实验中吸热多少是通过观察 ______(选填“温度计的示数”或“加热时间”);
(3)根据实验数据,小明绘制了两种液体的温度随时间变化的图像如图乙所示,分析可知,两温度计示数都升高到40℃时,A 增加的内能______(选填“>”“=”或“<”) B增加的内能; 若使两者吸收相同的热量,则温度变化最大的是 ______(选填“A”或“B”)。由图像可知吸热能力较强的是 ______(选填“A”或“B”);
(4)如果用其中一种液体来做机器的冷却剂,用______(选填“A”或“B”) 效果比较好。
【答案】(1)质量 (2)加热时间
(3) ①. < ②. A ③. B
(4)B
【解析】
【小问1详解】
根据比较吸热能力的方法,要控制不同物质的质量相同,实验中,应该向两个烧杯中加入质量相同的两种不同液体。
【小问2详解】
实验中用相同的装置加热,所以根据转换法,实验中吸热多少是通过观察加热时间来比较。
【小问3详解】
[1][2][3]由图乙可知,两温度计示数都从20℃升高到40℃时,B加热时间较长,所以A 增加的内能小于B增加的内能;若加热相同的时间,使两者吸收相同的热量,则温度变化最大的是A。所以B的吸热能力强,比热容大。
【小问4详解】
B的吸热能力强,比热容大升高相同的温度时吸收热量多,所以如果用其中一种液体来做机器的冷却剂,用B效果比较好。
19. 如图所示,小明在“探究串联电路电压特点”的实验中;
实验次数
UAB/V
UBC/V
UAC/V
1
2.0
1.0
3.0
2
1.4
1.6
3.0
3
0.8
2.2
3.0
(1)连接电路时,开关应该处于__________(选填“断开”或“闭合”)状态;
(2)小明根据图甲正确连好电路,闭合开关,电压表的示数如图乙所示,则此时灯泡L1两端的电压为__________V;
(3)闭合开关后,小明发现L1、L2均不发光,电压表有示数且大小接近电源电压,则电路中出现的故障可能是L1发生了__________(选填“短路”或“断路”);
(4)排除故障后,小明在测量了灯L1两端的电压后,断开开关,然后将导线AB的A端松开,接到C点上,测量L2两端的电压,这一做法会造成________________;
(5)小明用电压表分别测出A与B、B与C、A与C两点间的电压为UAB、UBC、UAC,接下来他更换不同规格的灯泡,经过多次实验,将其中的几次数据记录在表一中,分析实验数据,可得到串联电路的电压特点是__________(用公式表示);
(6)小明进行多次实验的目的是__________(填序号):
①寻找普遍规律
②减小实验误差
【答案】 ①. 断开 ②. 1.9 ③. 断路 ④. 电压表正负接线柱接反,电压表指针反向偏转 ⑤. ⑥. ①
【解析】
【详解】(1)[1]连接电路时,为了保护电路,开关应该处于断开状态,防止连接电路时发生短路现象。
(2)[2]如图乙所示,电压表选用小量程,分度值为0.1V,则此时灯泡L1两端的电压为1.9V。
(3)[3] 闭合开关后,L1、L2串联,小明发现L1、L2均不发光,则表示电路断路,电压表有示数且大小接近电源电压,则电路中出现的故障可能是L1发生了断路。
(4)[4] 排除故障后,小明在测量灯L1两端的电压时,A端为正接线柱,断开开关,然后将导线AB的A端松开,接到C点上,此时电压表正负接线柱接反了,会造成电压表指针反向偏转。
(5)[5]分析实验数据有
则可得到串联电路的电压的特点是
(6)[6]根据一次实验数据得出的结论具有偶然性,则小明进行多次实验的目的是寻求普遍规律,故②不符合题意,①符合题意。
故选①。
20. 如图是小明同学“探究电流与电阻关系”的实验电路,选用的器材有:新干电池两节。5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻各一只,“30Ω 1A”的滑动变阻器、电压表、电流表、开关各一只,导线若干。
(1)请你检查一下甲图中的电路,把接错的那一根导线找出来,打上“×”,再画线把它改到正确的位置上_________;
(2)正确连接好实验电路后,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片滑到最______(选填“左”或“右”)端;
(3)排除故障后,将5Ω的定值电阻接入电路开始实验,移动滑动变阻器滑片,使电压表示数达到设定值,此时电流表示数如图乙所示,则实验设定的定值电阻两端电压为______V;
(4)实验中,将5Ω的定值电阻换为10Ω的定值电阻后,电压表的示数会______(选填“不变”、“变小”、“变大”),接下应将滑动变阻器的滑片往______(选填“左”或“右”)端移动了;
(5)小明逐一将15Ω、20Ω的电阻接入电路,继续进行实验。当______Ω的电阻接入电路后,无法将电压表示数调节到设定值。于是,他只改变定值电阻两端电压,重新依次进行实验,改变后的电压值应该不低于______V。
【答案】(1) (2)左
(3)1 (4) ①. 变大 ②. 左
(5) ①. 20 ②. 1.2
【解析】
【小问1详解】
“探究电流与电阻关系”的实验中,除电压表外,其余元件串联,电压表并联在定值电阻两端,而原图中,电流表和定值电阻并联,电压表串联,是错误的,故改正如下:
【小问2详解】
为了保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片滑到阻值最大处,需远离下面的接线柱,故应移到左端。
【小问3详解】
由图乙可知,电流表接的是小量程,分度值为0.02A,故电流表示数为0.2A,定值电阻为5Ω,由欧姆定律可知,设定的定值电阻两端电压为
U=IR=0.2A×5Ω=1V
【小问4详解】
[1][2]实验中,当把5Ω的电阻换成10Ω的电阻后,根据分压原理,电阻两端的电压变大,研究电流与电阻关系时,要控制定值电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律,要增大滑动变阻器两端的电压,由分压原理,要增大滑动变阻器电阻阻值,故应把滑动变阻器滑片向左移动。
【小问5详解】
实验中使用的定值电阻阻值最大为20Ω,定值电阻两端的电压始终保持Uv=1V,根据串联电路电压的规律,滑动变阻器分得的电压为
U滑=U-Uv=3V-1V=2V
滑动变阻器分得的电压为电压表示数的2倍,根据分压原理,当接入20Ω电阻时,滑动变阻器连入电路中的电阻为
R滑=2×20Ω=40Ω>30Ω
故当20Ω的电阻接入电路后,无法将电压表示数调节到设定值。研究电流与电阻的关系,要控制电压表示数不变,滑动变阻器与定值电阻串联,设电压表示数为Uv',根据串联电路电
的规律,滑动变阻器分得的电压为
U滑'=U-Uv'=3V-Uv
根据分压原理可得
即
因电压表示数Uv'为定值,上式中,左边为一定值,故右边也为一定值,故当定值电阻取最大时,滑动变阻器连入电路中的电阻最大,故有
解得电压表的示数为
Uv'=1.2V
即为完成实验,电压表的最小电压为1.2V。
21. 某同学采用如图甲所示的电路图测量小灯泡的电阻,小灯泡额定电压为2.5V,电源电压恒为3V。
(1)图甲是某同学连接的部分电路,请你用笔画线代替导线将电路补充完整。要求,滑片向右移动时灯泡变暗_________;
(2)闭合开关后,电流表有示数,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,小灯泡始终不发光且电压表的示数为0,产生这一现象的原因可能是______;
A. 小灯泡短路 B. 小灯泡断路
C. 滑动变阻器短路 D. 滑动变阻器断路
(3)排除故障后,闭合开关,小明移动滑动变阻器的滑片,记录了多组数据,并绘制出了小灯泡的电流随电压变化的图像,由图乙可知,小灯泡正常发光时的电阻是______Ω,图像是曲线的主要原因是______;
(4)上述实验完成后,小亮又用如图丙所示的电路测量未知电阻的阻值,已知定值电阻的阻值为,电源电压未知且恒定,电路正确连接后:
①当开关S、闭合,断开时,电流表示数为;
②当开关______时,电流表示数为;
③未知电阻的阻值=______(用已知量和测量量的符号表示)。
【答案】(1) (2)A
(3) ①. 10 ②. 小灯泡的电阻丝阻值会随温度的变化而变化
(4) ①. S、S1闭合,S2断开 ②.
【解析】
【小问1详解】
测量小灯泡的电阻的实验中,除电压表外,其余元件串联,电压表并联在小灯泡两端。小灯泡额定电压为2.5V,所以电压表接小量程;滑片向右移动时灯泡变暗,滑动变阻器接入的电阻需增大,故滑动变阻器接左下接线柱,故作图如下:
【小问2详解】
A.闭合开关后,若小灯泡短路,灯泡不亮,电路是通路,电流表有示数,电压表测量小灯泡两端的电压,所以电压表示数为0,故A符合题意;
B.若小灯泡断路,电流表无示数,小灯泡不亮,但电压表能连接到电源两端测电源电压,即电压表示数不为0,故B不符题意;
C.若滑动变阻器短路,小灯泡会发光,电流表有示数,电压表能接到电源两端测电源电压,电压表有示数,故C不符合题意;
D.若滑动变阻器断路,电流表无示数,小灯泡不发光,电压表不能接到电源两端,电压表示数为0,故D不符合题意。
故选A。
【小问3详解】
[1]由图乙可知,小灯泡两端电压为2.5V时,正常发光,此时电路中的电流为0.25A,故小灯泡正常发光的电阻为
[2]由图乙可知,随着电压的增大,通过灯泡的电流变大,小灯泡变亮,小灯泡灯丝温度升高,电阻变大,所以图像是曲线的主要原因是小灯泡的电阻丝阻值会随温度的变化而变化。
【小问4详解】
[1][2]当开关S、S2闭合,S1断开时,两电阻并联,电流表测干路的电流为I1;当开关S、S1闭合,S2断开时,两电阻仍并联,电流表测通过R0的电流为I2,由欧姆定律可得,电源电压为U=I2R0,由①到②步骤中,电路结构不变,根据并联电路各支路可独立工作、互不影响可得,通过待测电阻的电流为
Ix=I1-I2
由欧姆定律可得,未知电阻的阻值
五、综合题(本题共3小题,共22分)
22. 如图是一辆消防车,空车质量为5t,车轮与地面接触面积为。在某次赶赴火场执行任务过程中,共装水40t,以30m/s的速度匀速直线行驶200s赶到火场。若消防车行驶过程中所受阻力为4600N,汽油机的效率为30%。(,)求:
(1)消防车装水后静止时对地面的压强;
(2)消防车行驶到火场过程中牵引力所做功;
(3)赶到火场消防车需要消耗汽油的质量。
【答案】(1);(2);(3)2kg
【解析】
【详解】(1)消防车装水后静止时对地面的压力为
对地面的压强为
(2)消防车匀速行驶,则牵引力
消防车行驶到火场过程中牵引力所做功为
(3)汽油完全燃烧放出的热量为
消防车赶到火场需要消耗汽油的质量为
答:(1)消防车装水后静止时对地面的压强为;
(2)消防车行驶到火场过程中牵引力所做功为;
(3)赶到火场消防车需要消耗汽油的质量为2kg。
23. 如图甲的电路中,电源电压保持不变.灯泡L的电流随电压U的变化关系如图乙.定值电阻R1=60Ω,R2为标有“90Ω 1A”的滑动变阻器.
(1)滑动变阻器的滑片在中点时,只闭合开关S2,电流表的示数为0.2A,求电源电压;
(2)若将滑动变阻器的滑片移至a端,只闭合开关S2、S3后,求电流表的示数;
(3)只闭合开关S1,若灯泡两端电压不能超过6V,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0-15V,为了保护电路的安全,求滑动变阻器R2的取值范围.
【答案】(1) 18V;(2) 0.5A;(3) 24Ω-50Ω.
【解析】
【详解】(1)电压表看成断路,滑动变阻器的滑片在中点时,只闭合开关S2,将变阻器R2的最大电阻接入电路中,电流表测量通过变阻器的电流,电源电压
U=IR滑=0.2A×90Ω=18V;
(2)若将滑动变阻器的滑片移至a端,变阻器连入电路的电阻最大,只闭合开关S2、S3后,灯泡L被短路,电阻R1和变阻器R2并联,电流表测量干路中的电流,电流表的示数
I总=I1+I2==0.3A+0.2A=0.5A;
(3)只闭合开关S1,灯泡和变阻器串联,电压表测量变阻器两端的电压,电流表测量电路中的电流,由图乙可知,灯泡两端电压是6V时,通过灯泡的电流是0.5A,当灯泡正常发光时电路中的电流最大,滑动变阻器的阻值最小,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:
UR小=U-UL=18V-6V=12V,
滑动变阻器的最小值
R最小==24Ω,
电压表的量程为0-15V,当电压表的示数15V时,滑动变阻器的取值最大,电路中的电流最小;因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,灯泡两端的电压:
UL小=U-UR大=18V-15V=3V,
由图乙可知,此时电流为I最小=0.3A,滑动变阻器的最大值
R最大==50Ω,
滑动变阻器R2的取值范围是24Ω-50Ω.
答:(1)电源电压是18V;
(2)电流表的示数是0.5A;
(3)滑动变阻器R2的取值范围是24Ω-50Ω.
24. 阅读短文,回答问题。
综合实践活动——研究制作风速仪
提出问题】
风力发电是现代主流的发电方式,因此风速也是气象观测中的重要参数,常用风速仪来测量。风速仪工作原理是什么?怎样设计制作简易风速仪呢?
【实地学习】
同学们来到气象馆,了解了杯式风速仪的工作原理。如图甲所示,质量较小的风杯可在360°任意方向的风力带动下绕轴转动,转动时传感器将风速转换成输出电流信号,再经系统处理后显示出风速值。在测量范围内电流随风速增大而均匀增大。
杯式风速仪工作参数
量程
0.4~50m/s
输出电流信号范围
4~20mA
启动风速
0.4m/s
电功率
≤0.48W
(1)关于文中杯式风速仪,下列说法错误的是______。
A. 风吹动风杯说明风具有能量
B. 的阻值随压力F的增大而减小
C. 能在0.4m/s风速下正常工作
D. 能在60m/s风速下正常工作
(2)杯式风速仪正常工作20min,最多消耗______J的电能;
【设计制作】
受到杯式风速仪工作原理的启发,同学们设计并制作了简易风速仪,其原理如图乙所示。已知电源为恒流源,能始终提供大小恒定的电流。电流表量程为0~0.6A,为10Ω的定值电阻,为压力传感器,无风时受到的压力为零,有风时迎风板受到的压力能大小不变地传递给,的阻值随压力F大小变化的关系如图丙所示。读出电表示数,即可知此时的风速,同学们通过查阅资料,知道了风压是指垂直于气流方向的平面上所受风的压力,风压与风速的关系如表。
风速
2
4
6
10
12
16
24
风压F/N
2.5
10
22.5
62.5
90
160
360
【进行实验】
(3)迎风板是一块固定面积的轻质薄板,测量时风始终垂直吹在迎风板上,记录电表示数,当风速增大时,电阻的阻值将变______。
【交流评价】
同学们从实验制作、实验效果等方面进行交流评价。
(4)实验中,读出简易风速仪中电流表示数为0.4A,电压表示数为8V。
①=______.经计算后得出风速;②恒流源可提供______A的恒定电流。
(5)风力发电和火力发电在不同地区都有着广泛的应用,请你客观的评价,与火力发电相比,风力发电有哪些优势______(说出一条即可)。
【答案】(1)D (2)576
(3)小 (4) ①. 20 ②. 1.2
(5)没有污染
【解析】
【小问1详解】
[1]A.风是流动的空气,具有动能,能带动风杯转动,说明风具有能量,故A正确,A不符合题意;
B.在相同条件下,滚动摩擦比滑动摩擦小,用滚动代替滑动可以减小摩擦,故B正确,B不符合题意;
C.由表中参数可知,杯式风速仪量程为0.4-50m/s,所以杯式风速仪能在0.4m/s风速下正常工作,故C正确,C不符合题意;
D.由表中参数可知,杯式风速仪的量程为0.4-50m/s,所以杯式风速仪不能在60m/s风速下正常工作,故D错误,D符合题意。
故选D。
【小问2详解】
由表中数据可知,杯式风速仪正常工作时消耗的最大功率为0.48W,所以正常工作20min最多消耗的电能为
【小问3详解】
根据图丙可知,当风速增大时,电阻的阻值将变小。
【小问4详解】
[1]根据乙图可知,R0与R1并联。简易风速仪中电流表示数为0.4A,即通过R1的电流为0.4A,此时电压表示数为8V时,所以R1的电阻为
[2]恒流源提供的恒定电流为
【小问5详解】
与火力发电相比,风力发电的优点:没有污染。
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