内容正文:
九年物理十一月份限时作业
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. 下列数据中,最接近生活实际的是( )
A. 分子直径约为
B. 人体在干燥的情况下,电阻为0.01Ω
C. 随着科技进步,现在的汽油机的效率能达到90%
D. 空调工作时的电流约5A
2. 如图所示,用相同的电加热器加热质量相同的甲和乙两种液体,实验数据记录如下表。以下判断正确的是( )
加热时间/min
0
1
2
3
4
甲的温度/℃
20
22
24
26
28
乙的温度/℃
20
24
28
32
36
A. 吸收相同热量时,甲的温度变化量大于乙的
B. 温度变化量相同时,乙需要更多的加热时间
C. 甲和乙的内能都是通过热传递的方式增加的
D. 实验结束停止加热后,乙的降温速度比甲慢
3. 下列日常生活中的措施,不能预防静电的是( )
A. 穿化纤材质的服装 B. 在地毯中夹杂不锈钢纤维
C. 室内保持湿度 D. 保持皮肤湿润
4. 有一款“空调扇”既能送常温风,又能送凉风。小明了解到其内部有两个电动机,其中电动机,驱动扇叶送风,驱动机内水循环使所送的风成为“凉风”,此款风扇不会只有水循环而不送风。小明设计的电路图,符合要求的是
A. B.
C. D.
5. 科学兴趣小组开展“制作可调式电热水壶”的活动。设计电路时要求满足:闭合开关后,顺时针调节变阻器的旋钮滑片P时,通过发热体的电流增大,产热加快;同时反映发热体功率高低的显示仪(电压表)示数增大。下列设计符合要求的是( )
A. B.
C. D.
6. 如图所示实物电路中,下列分析不正确的是( )
A. 只闭合开关时,三个小灯泡串联,测的电流
B. 只闭合开关、时,和被短接,和的电流大小根等
C. 三个开关都闭合时,会造成电源短路
D. 三个开关都闭合时,的示数是0.5A,的示数是0.4A,则通过和的电流之差是0.1A
7. 如图所示.在试管内装些水,用橡胶塞塞住管口,利用酒精灯加热一段时间,观察现象。对时于这个过程的分析,下列说法正确的是( )
A. 酒精燃烧过程中将化学能转化为机械能
B. 管内水沸腾后将橡胶塞冲出,水蒸气的内能会减少
C. 管内水沸腾后将橡胶塞冲出,管口出现的“白气”是空气液化形成的
D. 该过程的能量转化跟内燃机的做功冲程相同
8. 如图所示是电学中的几个小实验,下列说法正确的是( )
A. 甲图,将气球在小女孩头发上摩擦后,小女孩的头发会飘起来.是因为带电体能吸引轻小物体
B. 乙图,把用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近另一根橡胶棒,它们相互排斥,说明另一根橡胶棒一定带电
C. 丙图,a带正电,b不带电,用带绝缘柄的金属棒接触两验电器金属球时,金属棒中正电荷从a向b定向移动
D. 丁图,把用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近吸管一端,发现吸管向玻璃棒靠近,则吸管可能不带电
9. 如图,电源电压恒定,电阻的阻值是10Ω,滑动变阻器上标有“20Ω1A”字样。闭合开关后,当滑片在某位置时电压表示数为1V,电流表示数为0.2A。滑片从中点位置逐渐移动到最右端的过程中,电压表的示数变化量的绝对值为,电流表示数变化量的绝对值为,在此过程中下列说法正确的是( )
A. 电源电压为3V
B. 和的比值不变
C. 电压表的最大示数和最小示数之比为4:3
D. 电路的最大功率和最小功率之比为3:1
二、填空题:本题共6小题,每空1分,共12分。
10. 中医“艾灸”是用点燃艾条产生的热刺激人体穴位,达到一定的理疗效果。“艾灸”时通过_________的方式改变了穴位处的内能。整个房间内弥漫着艾草香味,这是由于物质的分子在_________。
11. 在“探究物质熔化规律”的实验时,假设物质每一个相同时间内吸收的热量相等。其温度随时间的变化图象如图所示。该物质液态时的比热容为,质量为0.02kg.由图可知,该物质的熔化过程中BC段吸收的热量为______J,该物质固态时的比热容是______
12. 小明在做实验时,先连成如图所示的电路,通过断开、闭合开关,观察灯泡亮暗情况,体会电路中开关的控制作用,只拆掉导线a,闭合开关、,则灯______能发光;只拆掉导线b,闭合开关、,则灯______能发光。
13. 如图所示,电源电压是3V且保持不变,S闭合后电压表示数为1V,则灯L2两端的电压为 __________ V; 若断开开关,电压表示数将 __________ (选填 “变大”“变小”或“不变”)。
14. 如图所示是某家庭电能表的起始数据,现仅让家中标有“220V 1000W”的空调正常工作,经过12分钟,观察到电能表转盘转过了240圈,此时电能表的示数应为_____kW·h;则被黑色方框遮住的数值为__。
15. 如图甲所示,电源电压为6V恒定不变,滑动变阻器的最大阻值为20Ω,闭合开关,滑动变阻器的电功率P随连入电路的阻值R变化关系如图乙所示,则______Ω,滑动变阻器的最大电功率为______W。
三、作图题:本题共2小题,每小题2分,共4分。
16. 如图所示电路,请用笔画线代替导线完成电路连接。要求:两灯并联,电流表(接小量程)测L2的电流,导线不能交叉。
17. 如图甲表示一种自动测定油箱内油面高度的油量表(实际上是量程为0~0.6A的电流表改装而成),金属杠杆的右端是滑动变阻器的滑片.从油量表指针所指的刻度,就可以知道油箱内油面的高度,R0为定值电阻,请用电压表代替电流表做油量表,图中的乙图已画出部分电路,请在乙图中完成电路的设计。要求:当油箱中的油用完时,油量表(电压表)的示数为零。
四、实验题:本题共3小题,共24分。
18. 如图所示,甲、乙、丙三图中的装置完全相同,燃料的质量都是10g,烧杯内的液体质量和初温也相同。
(1)比较不同物质吸热本领:
①应选择______两图进行实验;
②该实验需要的测仪工具有温度计、停表和______:
③不同物质吸热的多少是通过______来反映的(选填“液体升高的温度”或“加热时间”);
④如图丁所示.若液体a的温度曲线和液体b的温度曲线如图所示,且液体b的比热容是,液体a的比热容是______;可以看出,______液体适合做冷却剂(选填“a”或“b”)。
(2)比较不同燃料的热值:
①应选择______两图进行实验:
②使燃料______(选填“燃烧相同时间”或“全部燃烧完后”),放出的热量是通过______来反映的(选填“液体升高的温度”或“加热时间”):分析如表数据可知,燃料______(选填“1”或“2”)热值较大。
燃料
加热前液体的温度/℃
燃料燃尽后液体的温度/℃
1
25
44
2
25
34
③若已知液体的比热容和质量,根据计算出液体吸收的热量,然后利用这个热量计算出燃料的热值,发现结果与燃料热值的真实值相比偏小,分析原因可能是______。(写出一条即可)
19. 某同学在实验课上设计了如图甲所示的电路,并根据电路图连接了实物图,探究并联电路中的电流规律。
实验次数
/A
/A
/A
1
0.3
0.1
0.2
2
0.5
0.2
①
3
0.28
0.1
0.18
(1)连接电路时开关应保持______状态。将电流表接入A点时应先接入0~3A量程进行______,然后选择合适的量程;
(2)将电流表接入电路A点后闭合开关,发现电流表指针不动,两个灯泡均发光,经检查电路中有一处故障为______;
(3)排除故障后,用电流表分别测出A、B、C三点的电流、、。将实验数据记录到表格,①的电流如图乙所示为______A;
(4)在实验中小组同学记录了三组数据,分析数据后得出结论:并联电路中,______;必须进行多次实验的原因是______,若实验过程中小明没有更换灯泡,为了得到多组实验数据可以______。
20. 如图甲是探究“导体的电流跟电阻的关系”的电路,实验器材:电源(电压恒为4.5V),电流表、电压表各一只,开关一个,定值电阻5个(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω),滑动变阻器(“20Ω,2A”),导线若干。
(1)用笔画线代替导线完成图甲电路的连接;
(2)先用5Ω的电阻做实验,两电表的指针所指位置如图乙,根据图中信息可以判断电路故障可能是______,排除故障并选择合适的最理,调节活动变阻器直到电压表示数如图丙所示为2.5V;
(3)当用电阻10Ω替代5Ω继续实验时,应将滑片向______端移动才能使电压表的示数保持不变:用30Ω的电阻继续实验时,发现无论怎样移动滑片,都无法使电压表的示数保持不变,在现有的器材的基础上,请你提出一种改进方法:______;
(4)根据实验数据绘制图象如图丁,可初步得到结论:______;
(5)设计了如图戊的电路,也能测量额定电流为的小灯泡正常发光时的电阻。电源电压未知、定值电阻的阻值为,请你将实验步骤补充完整;
①闭合开关,调节滑片,直到电压表的示数为______,此时小灯泡正常发光,读取电压表的示数为;
②小灯泡正常发光时电阻的表达式是____________。(均用给定的物理量表示)
五、综合应用题:本题共3小题,共22分。
21. 如图所示为一款国产无人驾驶汽车上路进行测试行驶,该款车以10m/s的速度在一段平直的公路上匀速行驶了3分钟,消耗汽油0.16kg。已知汽油的热值为,该款汽车的发动机效率为30%,在此过程中,求:
(1)若该车消耗的汽油完全燃烧,放出的热量全部被水吸收,可以使多少千克20℃水温度升高到100℃?
(2)该汽车发动机输出功率是多少?
(3)该车匀速行驶时,阻力是多大?
22. 某科技创新小组设计了一台由电压表改装而成的简易体重计,其电路如图甲所示。已知电源电压恒定,定值电阻,R为压敏电阻,其阻值与所受到的压力关系如图乙所示,闭合开关,当体重计空载时,电压表的示数为,电压表量程为,踏板重力不计,求:(结果保留两位小数)
(1)体重计空载时,电路中的电流;
(2)电源电压;
(3)体重为的同学站在体重计上时,的功率;
(4)此体重计所能测量的最大体重。
23. 有些汽车前挡风玻璃上的刮水器能够随着雨量的大小,刮水的速度会相应地发生变化,雨停后,刮水器自动停止工作,小珠查阅了相关资料后,自制了如图甲所示的雨水检测金属网(以下简称检测网)并设计了如图乙所示的模拟电路进行探究。
(1)小珠按照设计的电路图连接电路,检测网未放入水中,电流表无示数:将检测网放入雨水中,电流表有示数。这表明雨水是______(选填“导体”或“绝缘体”)。小华通过观察电路中______的变化来判断电动机转速的变化,从而反映出刮水器刮水速度的变化。
(2)将检测网竖立并缓慢浸入雨水中进行实验,分析数据可知,金属网浸入雨水中的深度越深,电流表的示数越大,这说明a、b间接入电路的电阻______(选填“变大”或“变小”)。我们知道,影响导体电阻的大小的因素有:导体的______、长度和横截面积,由此可知:a、b间接入电路的电阻变化是由导体的______变化引起的。
(3)小珠设计的电路在无雨水时,电动机不能转动,可是这样无法实现无雨时的车窗清洗,请你帮助小珠,在图乙电路中,用笔画线代替导线,加装一个开关解决此问题。
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九年物理十一月份限时作业
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. 下列数据中,最接近生活实际的是( )
A. 分子直径约为
B. 人体在干燥的情况下,电阻为0.01Ω
C. 随着科技进步,现在的汽油机的效率能达到90%
D. 空调工作时的电流约5A
【答案】D
【解析】
【详解】A.分子直径约为10-10m=10-4μm,故A不符合题意;
B.一般认为干燥的皮肤在低电压下具有相当高的电阻,约10万欧。当电压在500~1000伏时,人体电阻便下降为1000欧,故B不符合题意;
C.汽油机在工作过程中尾气带走燃料放出热量的30%,还要克服摩擦并对外散热,所以效率在30%~60%,达不到90%,故C错误;
D.空调工作时的功率约为1100W,电流约
故D正确。
故选D。
2. 如图所示,用相同的电加热器加热质量相同的甲和乙两种液体,实验数据记录如下表。以下判断正确的是( )
加热时间/min
0
1
2
3
4
甲的温度/℃
20
22
24
26
28
乙的温度/℃
20
24
28
32
36
A. 吸收相同热量时,甲的温度变化量大于乙的
B. 温度变化量相同时,乙需要更多的加热时间
C. 甲和乙的内能都是通过热传递的方式增加的
D. 实验结束停止加热后,乙的降温速度比甲慢
【答案】C
【解析】
【详解】A.由表格数据可知,加热时间相同,即吸收的热量相同,甲的温度变化量小于乙的温度变化量,故A错误;
B.吸收相同热量,甲的温度变化量小于乙的温度变化量,据此推理,变化相同的温度,甲需要更多的加热时间,故B错误;
C.甲和乙的内能都是通过热传递的方式从电加热器转移过来的,故C正确;
D.用相同的电加热器加热质量相同的甲和乙两种液体,在相同时间内,吸收相同的热量,乙液体升高温度比较快,根据 Q = cmΔt可知 ,乙的比热容小于甲的比热容,所以实验结束停止加热后,乙的降温速度比甲快,故D错误。
故选C。
3. 下列日常生活中的措施,不能预防静电的是( )
A. 穿化纤材质的服装 B. 在地毯中夹杂不锈钢纤维
C. 室内保持湿度 D. 保持皮肤湿润
【答案】A
【解析】
【详解】A.穿化纤材质的服装常常会产生静电,它不属于预防静电,故A符合题意;
BCD.保持皮肤湿润、室内保持湿度和在地毯中夹杂不锈钢纤维,都存在导体,属于预防静电,故BCD不符合题意。
故选A。
4. 有一款“空调扇”既能送常温风,又能送凉风。小明了解到其内部有两个电动机,其中电动机,驱动扇叶送风,驱动机内水循环使所送的风成为“凉风”,此款风扇不会只有水循环而不送风。小明设计的电路图,符合要求的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.开关闭合,电动机和串联同时工作;、都闭合,电动机被短路不能工作,故A不合题意;
B.开关闭合,电动机工作,驱动扇叶送风;闭合,电动机工作驱动机内水循环,水循环和送风互不影响,故B不合题意;
C.开关闭合,电动机工作,驱动扇叶送风;再闭合开关,电动机工作,驱动机内水循环,使所送的风成为“凉风”;若断开,无论是否闭合,电动机都不能工作,故C符合题意;
D.闭合开关,电动机工作,驱动机内水循环;再闭合开关,电动机工作,驱动扇叶送风,故D不合题意。
故选C。
5. 科学兴趣小组开展“制作可调式电热水壶”的活动。设计电路时要求满足:闭合开关后,顺时针调节变阻器的旋钮滑片P时,通过发热体的电流增大,产热加快;同时反映发热体功率高低的显示仪(电压表)示数增大。下列设计符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.如A图所示,变阻器和发热体串联,电压表测发热体两端的电压,顺时针调节变阻器的旋钮滑片P时,变阻器接入电路中的电阻不变,电路中的总电阻不变,由欧姆定律可知,电路中电流不变,显示仪电压表的示数不变,故A不符合题意;
B.如B图所示,变阻器和发热体串联,电压表测发热体两端的电压,顺时针调节变阻器的旋钮滑片P时,变阻器接入电路中的电阻增大,电路中的总电阻增大,由欧姆定律可知,电路中电流变小,显示仪电压表的示数变小,故B不符合题意;
C.如C图所示,变阻器和发热体串联,电压表测发热体两端的电压,顺时针调节变阻器的旋钮滑片P时,变阻器接入电路中的电阻减小,电路中的总电阻减小,由欧姆定律可知,电路中电流变大,显示仪电压表的示数变大,故C符合题意;
D.如D图所示,变阻器和发热体串联,电压表测变阻器两端的电压,顺时针调节变阻器的旋钮滑片P时,变阻器接入电路中的电阻减小,电路中的总电阻减小,由欧姆定律可知,电路中电流变大,显示仪电压表的示数变小,故D不符合题意。
故选C。
6. 如图所示实物电路中,下列分析不正确的是( )
A. 只闭合开关时,三个小灯泡串联,测的电流
B. 只闭合开关、时,和被短接,和的电流大小根等
C. 三个开关都闭合时,会造成电源短路
D. 三个开关都闭合时,的示数是0.5A,的示数是0.4A,则通过和的电流之差是0.1A
【答案】C
【解析】
【详解】A.只闭合开关S1时,如图所示:
此时三个小灯泡串联,A1测串联电路中电流,也是测L1的电流,故A正确,不符合题意;
B.只闭合开关S1、S2时,如图所示:
此时L1和L2被短接,只有L3接入电路中,和的电流大小根等,故B正确,不符合题意;
CD.三个开关都闭合时,如下图所示:
此时三灯并联,A1测干路电流,A2测L3和L2的电流之和,所以
--------①
A3测 L1和L2的电流之和,所以
-------②
①-②可得
故C错误,符合题意,D正确,不符合题意。
故选C。
7. 如图所示.在试管内装些水,用橡胶塞塞住管口,利用酒精灯加热一段时间,观察现象。对时于这个过程的分析,下列说法正确的是( )
A. 酒精燃烧过程中将化学能转化为机械能
B. 管内水沸腾后将橡胶塞冲出,水蒸气的内能会减少
C. 管内水沸腾后将橡胶塞冲出,管口出现的“白气”是空气液化形成的
D. 该过程的能量转化跟内燃机的做功冲程相同
【答案】BD
【解析】
【详解】A.燃料燃烧过程中把化学能转化为内能,故A错误;
B.管内水沸腾后,将橡胶塞冲出,水蒸气对橡胶塞做功,水蒸气的内能转化为橡胶塞的机械能,所以水蒸气的内能减少,故B正确;
C.“白气”是试管内的水蒸气液化形成的小水珠,故C错误;
D.内燃机的做功过程将燃气的内能转化为机械能,所以两者的能量转化相同,故D正确。
故选BD。
8. 如图所示是电学中的几个小实验,下列说法正确的是( )
A. 甲图,将气球在小女孩头发上摩擦后,小女孩的头发会飘起来.是因为带电体能吸引轻小物体
B. 乙图,把用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近另一根橡胶棒,它们相互排斥,说明另一根橡胶棒一定带电
C. 丙图,a带正电,b不带电,用带绝缘柄的金属棒接触两验电器金属球时,金属棒中正电荷从a向b定向移动
D. 丁图,把用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近吸管一端,发现吸管向玻璃棒靠近,则吸管可能不带电
【答案】BD
【解析】
【详解】A.气球在头发上摩擦后小女孩的头发会飘起来,是因为气球和头发带异种电荷,异种电荷相互吸引,故A错误;
B.用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,将其靠近另一根橡胶棒,它们相互排斥,根据电荷间的相互作用,说明另一根橡胶棒也带负电荷,故B正确;
C.a带正电,b不带电,用带绝缘柄的金属棒接触两验电器金属球时,由于金属是由自由电子导电,因此是金属棒中自由电子从b向a定向移动,故C错误;
D.用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,将其靠近吸管一端,发现吸管向玻璃棒靠近,根据电荷间的相互作用,吸管可能带负电,但由于带电体具有吸引轻小物体的性质,则吸管也可能不带电,故D正确。
故选BD。
9. 如图,电源电压恒定,电阻的阻值是10Ω,滑动变阻器上标有“20Ω1A”字样。闭合开关后,当滑片在某位置时电压表示数为1V,电流表示数为0.2A。滑片从中点位置逐渐移动到最右端的过程中,电压表的示数变化量的绝对值为,电流表示数变化量的绝对值为,在此过程中下列说法正确的是( )
A. 电源电压为3V
B. 和的比值不变
C. 电压表的最大示数和最小示数之比为4:3
D. 电路的最大功率和最小功率之比为3:1
【答案】ABC
【解析】
【详解】由电路图可知,定值电阻R1和滑动变阻器R2串联,电流表测电路中的电流,电压表测滑动变阻器R2两端的电压;
A.当电路中的电流为0.2A时,由可求出定值电阻R1两端的电压是
电源电压等于滑动变阻器两端的电压与电阻R1两端的电压之和,即
故A正确;
B.设滑片移动前后电路中的电流分别为I1、I2,定值电阻R1两端的电压分别为U1、U2则有
滑动变阻器两端的电压
其变化量的绝对值等于定值电阻R1两端电压的变化量,即
则
由此可知,与的比值等于定值电阻R1的阻值,大小不变,,故B正确;
C.当滑动变阻器的滑片在中点时,滑动变阻器连入电路的阻值是10Ω,与定值电阻的阻值相等,由串联电路的分压原理可知,电源电压被平分,此时电压表的示数是1.5V,为此过程中的最小示数;当滑片在最右端时,滑动变阻器连入电路的阻值最大为20Ω,由串联电路的分压原理可知
即
--------------①
--------------②
联立①②,此时电压表的示数是2V,为此过程中的最大示数。综合以上分析可知,电压表的最大示数与最小示数之比是4:3,故C正确;
D.由欧姆定律可知,电源电压不变,当电路中的总电阻最小时,电路中的电流最大,最大电流
当电路中的总电阻最大时,电路中的电流最小,最小电流为
由可知,电路的最大功率与最小功率之比等于最大电流与最小电流之比,即
故D错误。
故选ABC。
二、填空题:本题共6小题,每空1分,共12分。
10. 中医“艾灸”是用点燃艾条产生的热刺激人体穴位,达到一定的理疗效果。“艾灸”时通过_________的方式改变了穴位处的内能。整个房间内弥漫着艾草香味,这是由于物质的分子在_________。
【答案】 ①. 热传递 ②. 不停地做无规则运动
【解析】
【详解】[1]“艾灸”是用点燃艾条产生的热刺激人体穴位,是通过热传递的方式改变了内能。
[2]整个房间内弥漫着艾草香味,这是因为分子在永不停息地做无规则运动。
11. 在“探究物质熔化规律”的实验时,假设物质每一个相同时间内吸收的热量相等。其温度随时间的变化图象如图所示。该物质液态时的比热容为,质量为0.02kg.由图可知,该物质的熔化过程中BC段吸收的热量为______J,该物质固态时的比热容是______
【答案】 ①. 672 ②.
【解析】
【详解】[1]已知该物质液态时的比热容为4.2×103J/(kg·℃),质量为20g=0.02kg,从图中可以看到,CD段物质为液态,温度变化量为4℃,根据比热容公式可知,该过程吸收的热量为
已知相同时间物质吸收的热量是相同的,BC段的时间是CD段的两倍,则BC段物质吸收的热量为CD段的两倍,即该物质的熔化过程中BC段吸收的热量为
[2]该物质固态时,为AB段,AB段的时间为CD段的一半,则AB段物质吸收的热量为CD段的一半,但温度变化量相同,根据可知,质量相同时,比热容和吸收热量成正比,所以该物质固态时的比热容是液态时比热容的一半,即该物质固态时的比热容为
12. 小明在做实验时,先连成如图所示的电路,通过断开、闭合开关,观察灯泡亮暗情况,体会电路中开关的控制作用,只拆掉导线a,闭合开关、,则灯______能发光;只拆掉导线b,闭合开关、,则灯______能发光。
【答案】 ①. ②. 和
【解析】
【详解】[1]只拆掉导线a,闭合开关、,此时灯泡L1与开关S2并联,由于开关相当于导线,灯泡L1被短路,只能灯泡L2发光。
[2]只拆掉导线b,闭合开关、,此时电流从电源的正极流出经过灯泡L2与开关S2和灯泡L1会合后经开关S1回到电源的负极,此时两灯泡并联,则灯泡L1、L2均发光。
13. 如图所示,电源电压是3V且保持不变,S闭合后电压表示数为1V,则灯L2两端的电压为 __________ V; 若断开开关,电压表示数将 __________ (选填 “变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 ①. 1 ②. 变大
【解析】
【详解】[1]由电路图知,当S闭合后,两灯串联,电压表测的是灯两端的电压,故灯两端的电压为1V。
[2]断开开关后,电压表测电源电压,此时示数为3V,故电压表示数将变大。
14. 如图所示是某家庭电能表的起始数据,现仅让家中标有“220V 1000W”的空调正常工作,经过12分钟,观察到电能表转盘转过了240圈,此时电能表的示数应为_____kW·h;则被黑色方框遮住的数值为__。
【答案】 ①. 2021.8 ②. 1200
【解析】
【详解】[1]由题意可知,1000W的空调正常工作,经过12分钟,则电路中消耗的电能
空调工作前,电能表示数为2021.6kW·h,则此时电能表的示数
W1=2021.6kW·h+0.2kW·h=2021.8kW·h
[2]电能表转盘转过了240圈,则电能表每消耗1kW·h,转盘转过圈数
则被黑色方框遮住的数值为1200。
15. 如图甲所示,电源电压为6V恒定不变,滑动变阻器的最大阻值为20Ω,闭合开关,滑动变阻器的电功率P随连入电路的阻值R变化关系如图乙所示,则______Ω,滑动变阻器的最大电功率为______W。
【答案】 ①. 10 ②. 0.9
【解析】
【详解】[1]由图可知,定值电阻与滑动变阻器串联,由可知,当滑动变阻器阻值为5Ω时,滑动变阻器两端的电压为
根据串联电路电流处处相等的特点,此时电路中的电流为
此时定值电阻两端的电压为
则定值电阻的阻值为
[2]滑动变阻器的电功率
当
P最大,为
三、作图题:本题共2小题,每小题2分,共4分。
16. 如图所示电路,请用笔画线代替导线完成电路连接。要求:两灯并联,电流表(接小量程)测L2的电流,导线不能交叉。
【答案】
【解析】
【详解】要求两灯泡并联,电路中有两条电流路径,先将L1的另一接线柱接到电源负极(或与电源负极直接相连的接线柱),再将L2的另一接线柱接到接到电流表的“0.6”接线柱,如下图所示:
17. 如图甲表示一种自动测定油箱内油面高度的油量表(实际上是量程为0~0.6A的电流表改装而成),金属杠杆的右端是滑动变阻器的滑片.从油量表指针所指的刻度,就可以知道油箱内油面的高度,R0为定值电阻,请用电压表代替电流表做油量表,图中的乙图已画出部分电路,请在乙图中完成电路的设计。要求:当油箱中的油用完时,油量表(电压表)的示数为零。
【答案】
【解析】
【详解】当油面下降时,滑片P向上运动,滑动变阻器接入电路的阻值减小,根据欧姆定律可知,电流将增大。根据公式U=IR,可以确定定值电阻R0两端的电压随着电流的增大而增大。电源电压不变,由于定值电阻两端电压的增大会导致滑动变阻器两端的电压减小。所以要将电压表与滑动变阻器并联,才能出现当油面下降时,电压表的示数也减小的情况,且油箱中的油用完时,油量表(电压表)的示数为零。电路图如下:
四、实验题:本题共3小题,共24分。
18. 如图所示,甲、乙、丙三图中的装置完全相同,燃料的质量都是10g,烧杯内的液体质量和初温也相同。
(1)比较不同物质吸热本领:
①应选择______两图进行实验;
②该实验需要的测仪工具有温度计、停表和______:
③不同物质吸热的多少是通过______来反映的(选填“液体升高的温度”或“加热时间”);
④如图丁所示.若液体a的温度曲线和液体b的温度曲线如图所示,且液体b的比热容是,液体a的比热容是______;可以看出,______液体适合做冷却剂(选填“a”或“b”)。
(2)比较不同燃料的热值:
①应选择______两图进行实验:
②使燃料______(选填“燃烧相同时间”或“全部燃烧完后”),放出的热量是通过______来反映的(选填“液体升高的温度”或“加热时间”):分析如表数据可知,燃料______(选填“1”或“2”)热值较大。
燃料
加热前液体的温度/℃
燃料燃尽后液体的温度/℃
1
25
44
2
25
34
③若已知液体的比热容和质量,根据计算出液体吸收的热量,然后利用这个热量计算出燃料的热值,发现结果与燃料热值的真实值相比偏小,分析原因可能是______。(写出一条即可)
【答案】(1) ①. 甲、丙 ②. 天平 ③. 加热时间 ④. ⑤. b
(2) ①. 甲、乙 ②. 全部燃烧完后 ③. 液体升高的温度 ④. 1 ⑤. 因为存在热损失,水吸收的热量小于燃料完全燃烧放出的热量
【解析】
【小问1详解】
[1]比较不同物质吸热本领,应控制加热装置相同,被加热的液体质量相同,而液体种类不同,因此应选择甲和丙两图进行实验。
[2]该实验需要的测量工具有温度计、停表和测量质量的天平。
[3]加热装置相同,加热时间相同时,液体吸收热量相同,加热时间不同,液体吸收热量不同。不同物质吸热的多少是通过加热时间来反映的。
[4]由图丁得,液体ab升高相同温度时,b加热时间为a的2倍,则b吸收热量为a的2倍,此时ab的质量相等,由可知
[5] b的比热容较大,当b与a质量相等、升高温度相同时,b吸收热量较多,因此b液体适合做冷却剂。
【小问2详解】
[1]比较不同燃料的热值,应用质量相同的不同燃料完全燃烧加热同一液体,则选择甲和乙两图进行实验。
[2][3]使燃料全部燃烧完后,放出的热量是通过被加热液体升高的温度来反映的,此时燃料燃烧的质量相同,液体升高的温度越高,说明燃料放出热量越多。
[4]分析如表数据可知,在相等的时间内,燃料1全部燃烧完后,液体a从25℃升高到44℃,燃料2全部燃烧完后,液体a从25℃升高到34℃,燃料1加热的液体升高的温度较高,说明燃料1放出热量较多,燃料1、2燃烧的质量相同,由可知,燃料1热值较大。
[5]依题意得,实验中将液体吸收的热量当作燃料放出的热量,由于实验中存在热损失,则液体吸收的热量小于燃料燃烧放出的热量,而燃料的质量测量准确,则由得到的热值与燃料热值的真实值相比偏小。
19. 某同学在实验课上设计了如图甲所示的电路,并根据电路图连接了实物图,探究并联电路中的电流规律。
实验次数
/A
/A
/A
1
0.3
0.1
0.2
2
0.5
0.2
①
3
0.28
0.1
0.18
(1)连接电路时开关应保持______状态。将电流表接入A点时应先接入0~3A量程进行______,然后选择合适的量程;
(2)将电流表接入电路A点后闭合开关,发现电流表指针不动,两个灯泡均发光,经检查电路中有一处故障为______;
(3)排除故障后,用电流表分别测出A、B、C三点的电流、、。将实验数据记录到表格,①的电流如图乙所示为______A;
(4)在实验中小组同学记录了三组数据,分析数据后得出结论:并联电路中,______;必须进行多次实验的原因是______,若实验过程中小明没有更换灯泡,为了得到多组实验数据可以______。
【答案】(1) ①. 断开 ②. 试触
(2)电流表短路 (3)0.32A
(4) ①. 干路电流等于各支路电流之和 ②. 使结论具有普遍性,避免偶然性 ③. 更换电源
【解析】
【小问1详解】
[1]为了保证电路安全连接电路时,开关应断开。
[2]电流表选择量程时,先用大量程试触,根据指针偏转情况,选择合适的量程。
【小问2详解】
电流表接入电路A点后闭合开关,两灯泡均发光,说明电路是通路,电流表指针不动,则电流表发生短路。
【小问3详解】
乙图中电流表的量程是0-0.6A,分度值是0.02A,读数为0.32A。
【小问4详解】
[1]分析表格数据,总结出并联电路的电流特点是:并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。
[2][3]为了使结论具有普遍性,避免偶然性,应该多次实验,进行多次实验可以选择更换不同规格的灯泡或不换灯泡,也可以更换电源。
20. 如图甲是探究“导体的电流跟电阻的关系”的电路,实验器材:电源(电压恒为4.5V),电流表、电压表各一只,开关一个,定值电阻5个(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω),滑动变阻器(“20Ω,2A”),导线若干。
(1)用笔画线代替导线完成图甲电路的连接;
(2)先用5Ω的电阻做实验,两电表的指针所指位置如图乙,根据图中信息可以判断电路故障可能是______,排除故障并选择合适的最理,调节活动变阻器直到电压表示数如图丙所示为2.5V;
(3)当用电阻10Ω替代5Ω继续实验时,应将滑片向______端移动才能使电压表的示数保持不变:用30Ω的电阻继续实验时,发现无论怎样移动滑片,都无法使电压表的示数保持不变,在现有的器材的基础上,请你提出一种改进方法:______;
(4)根据实验数据绘制图象如图丁,可初步得到结论:______;
(5)设计了如图戊的电路,也能测量额定电流为的小灯泡正常发光时的电阻。电源电压未知、定值电阻的阻值为,请你将实验步骤补充完整;
①闭合开关,调节滑片,直到电压表的示数为______,此时小灯泡正常发光,读取电压表的示数为;
②小灯泡正常发光时电阻的表达式是____________。(均用给定的物理量表示)
【答案】(1) (2)定值电阻R断路
(3) ①. A ②. 减小电源电压或在电路中串联一块定值电阻
(4)电压一定时,电流与电阻成反比
(5) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
根据实验可知,电路是串联的,电压表测定值电阻两端电压,电流表测电路中的电流,则连接的电路如下图所示:
【小问2详解】
串联电路中无电流,说明电路发生断路,电压表有示数,则可能是定值电阻发生断路,电压表串联接入电路,测电源电压,因此有示数。
【小问3详解】
[1]当用电阻10Ω替代5Ω继续实验时,根据串联分压原理可知,定值电阻两端电压会变大,而探究电流与电阻关系实验需要保持定值电阻两端电压不变,则应使滑动变阻器两端电压变大,即滑动向左调节,即A端调节至电压表的示数为2.5V。
[2]改用30Ω的电阻继续实验时,发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片,都无法使电压表的示数保持不变是因为滑动变阻器的最大阻值太小,把滑动变阻器阻值全部接入电路时,滑动变阻器分得的电压还是较小,不能使电阻两端达到要求的值,由于滑动变阻器只能分得较小的电压,定值电阻两端电压固定不变,因此可以采用减小电源电压的方法来完成实验,或在电路中串联一块定值电阻帮滑动变阻器分走部分电压。
【小问4详解】
由图丁所示图像可知:通过电阻的电流与电阻值的乘积是一个定值,且电流随电阻的增加而减小,即结论为:在电压不变时,电流与电阻成反比。
【小问5详解】
[1][2]如图戊的电路,定值电阻、灯泡和滑动变阻器串联,当电路电流为时,灯泡正常发光,此时电压表的示数为I额R0。电压表V2测量灯泡两端电压,读取电压表的示数为U2,说明灯泡的额定电压为U2,则根据欧姆定律,小灯泡正常发光时电阻为
五、综合应用题:本题共3小题,共22分。
21. 如图所示为一款国产无人驾驶汽车上路进行测试行驶,该款车以10m/s的速度在一段平直的公路上匀速行驶了3分钟,消耗汽油0.16kg。已知汽油的热值为,该款汽车的发动机效率为30%,在此过程中,求:
(1)若该车消耗的汽油完全燃烧,放出的热量全部被水吸收,可以使多少千克20℃水温度升高到100℃?
(2)该汽车发动机输出功率是多少?
(3)该车匀速行驶时,阻力是多大?
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
汽油完全燃烧放出的热量
则水吸收的热量为
水的质量为
【小问2详解】
该汽车发动机输出的机械功为
汽车发动机输出功率是
【小问3详解】
由
得该车匀速行驶时牵引力为
因为匀速行驶,阻力与牵引力一对平衡力,则阻力为
22. 某科技创新小组设计了一台由电压表改装而成的简易体重计,其电路如图甲所示。已知电源电压恒定,定值电阻,R为压敏电阻,其阻值与所受到的压力关系如图乙所示,闭合开关,当体重计空载时,电压表的示数为,电压表量程为,踏板重力不计,求:(结果保留两位小数)
(1)体重计空载时,电路中的电流;
(2)电源电压;
(3)体重为的同学站在体重计上时,的功率;
(4)此体重计所能测量的最大体重。
【答案】(1)0.33A;(2)20V;(3)6.67W;(4)1200N
【解析】
【详解】解:(1)由图甲可知,闭合开关,定值电阻R0与压敏电阻R串联,电压表测定值电阻R0两端的电压;当体重计空载时,电压表的示数为,电路中的电流
(2)由图乙可知,当体重计空载时,压力为零,压敏电阻的阻值R=45Ω,由串联电路电流的规律和欧姆定律可知R两端的电压
电源电压
U=UR+U0=15V+5V=20V
(3)由图乙可知,当体重计示数为600N时,压敏电阻的阻值R′=15Ω,此时电路中电流为
的功率
(4)当电压表示数(R0两端的电压)最大为15V时,由串联电路的电压特点可知压敏电阻两端的电压最小,根据串联分压的规律可知此时压敏电阻的阻值最小,其受到的压力最大,此时体重计的示数最大;压敏电阻R两端的最小电压
UR小=U-U0大=20V-15V=5V
根据串联分压规律可得
R小=5Ω
由表格数据可知,此时压力为1200N,即该体重计能称量的最大重力为1200N。
答:(1)体重计空载时,电路中的电流是0.33A;
(2)电源电压是20V;
(3)体重为的同学站在体重计上时,的功率是6.67W;
(4)此体重计所能测量的最大体重是1200N。
23. 有些汽车前挡风玻璃上的刮水器能够随着雨量的大小,刮水的速度会相应地发生变化,雨停后,刮水器自动停止工作,小珠查阅了相关资料后,自制了如图甲所示的雨水检测金属网(以下简称检测网)并设计了如图乙所示的模拟电路进行探究。
(1)小珠按照设计的电路图连接电路,检测网未放入水中,电流表无示数:将检测网放入雨水中,电流表有示数。这表明雨水是______(选填“导体”或“绝缘体”)。小华通过观察电路中______的变化来判断电动机转速的变化,从而反映出刮水器刮水速度的变化。
(2)将检测网竖立并缓慢浸入雨水中进行实验,分析数据可知,金属网浸入雨水中的深度越深,电流表的示数越大,这说明a、b间接入电路的电阻______(选填“变大”或“变小”)。我们知道,影响导体电阻的大小的因素有:导体的______、长度和横截面积,由此可知:a、b间接入电路的电阻变化是由导体的______变化引起的。
(3)小珠设计的电路在无雨水时,电动机不能转动,可是这样无法实现无雨时的车窗清洗,请你帮助小珠,在图乙电路中,用笔画线代替导线,加装一个开关解决此问题。
【答案】(1) ①. 导体 ②. 电流表示数
(2) ①. 变小 ②. 材料 ③. 横截面积
(3)
【解析】
【小问1详解】
[1]由题可知,按照设计的电路图连接电路,检测网未放入水中,由图甲可知,电路断路,电流表无示数;将检测网放入雨水中,电流表有示数,说明电路为通路,此时雨水把ab接通,这表明雨水是导体。
[2]在该实验中,通过观察电路中的电流表的示数大小来判断变化电动机转速的变化,电流表示数越大,电动机转速越快。
【小问2详解】
[1]根据欧姆定律可知,电压一定时,电流与电阻成反比,故电流表的示数越大,这说明a、b间接入电路的电阻变小。
[2][3]影响导体电阻的大小的因素有导体的材料、长度和横截面积;由图甲知,当雨水变深时,金属网浸入雨水中的深度越深,接入电路中金属网的横截面积越大,所以ab间接入电路的电阻变化是由导体的横截面积变化引起的。
【小问3详解】
图乙中,在检测网处并联一个开关,无雨水时,闭合开关,能实现在无雨水时电动机可以工作,如图
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