精品解析:重庆市江津区实验中学、李市中学、白沙中学等金砖五校2024-2025学年九年级上学期期末模拟联考物理试题
2024-12-28
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2份
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26页
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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 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 重庆市 |
| 地区(市) | 重庆市 |
| 地区(区县) | 江津区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 10.21 MB |
| 发布时间 | 2024-12-28 |
| 更新时间 | 2026-01-03 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2024-12-28 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/49645938.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
2024-2025学年度上期第二次联考
九年级物理试题
(全卷共四个大题,满分80分,与化学共用120分钟)
注意事项:
1.试题的答案书写在答题卡上,不得在试卷上直接作答。
2.作答前认真阅读答题卡上的注意事项。
3.考试结束,由监考人员将试题和答题卷一并收回。
一、选择题(每题只有一个选项符合题意,每小题3分,共24分)。
1. 下列对生活中常见的物理量估测,符合实际情况的是( )
A. 家用空调工作电流约为0.5A
B. 人体的安全电压一般不高于36V
C. 成年人人体的电阻约为100Ω
D. 电饭锅煮饭时的电功率约为100W
2. “大雪”是我国传统二十四节气之一,唐代著名诗人白居易有诗“绿蚁新醅酒,红泥小火炉。晚来天欲雪,能饮一杯无?”描写诗人在一个风雪飘飞的傍晚与朋友相聚的情景,下列有关说法中正确的是( )
A. 雪花飘飞说明组成物质的分子之间不存在引力
B. 围在火炉旁感到温暖是因为火炉含有热量
C. 搓手取暖是通过热传递来改变内能的
D. 酒香四溢说明分子在不停地做无规则运动
3. 如图所示为生活中常见电现象,下列有关说法中正确的是( )
A. 甲图摩擦后的吸管带电是因为正电荷发生了转移
B. 乙图家用手电筒的外表面塑料壳是导体
C. 丙图计算机的微型风扇是为了防止电流热效应带来的危害
D. 丁图水果电池对外供电过程中将电能转化为其他形式的能
4. 由欧姆定律I=变形可得R=,以下说法正确的是( )
A. 导体电阻跟它两端的电压成正比
B. 导体的电阻跟通过它的电流成反比
C. 导体的电阻跟它两端的电压和通过它的电流无关
D. 导体的电阻由它两端的电压和通过它的电流的比值决定
5. 智能停车场采用先进的车辆识别系统,其功能相当于控制带动栏杆运动的电动机的开关(S1),当车辆条件符合时,开关闭合,电动机带动栏杆放行。若识别失败,也可以通过保安手中的遥控(相当于S2)人工放行。小林设计了如下所示电路,符合要求的是( )
A. B.
C. D.
6. 小红设计的质量测量仪如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S后,下列说法中正确的是( )
A. 不放重物时,小灯泡L的亮度最暗
B. 重物的质量越小,电路消耗的总功率越小
C. 重物的质量越大,电流表示数越小,电压表示数也越小
D. 与电流表相比,用电压表的示数表示重物的质量,更符合人们的思维习惯
7. 如图所示的电路中,电源电压恒为3V,R1的阻值为10Ω,R2的阻值为20Ω,不计电表对电路的影响,下列选项合理的是( )
A. 当S1、S2都闭合,电路消耗的总功率为1.35W
B. 当S1、S2都闭合,电流表示数为0.1A,电压表示数为2V
C. 只闭合S1,电流表示数0.15A,电压表无示数
D. 只闭合S2,电流表示数为0.3A,电压表示数为3V
8. 如图甲所示电路,电源电压恒为6V,滑动变阻器R的规格为“25Ω 1A”,电流表量程“0~0.6A”,电压表量程“0~3V”,小灯泡标有“4.5V 0.3A”字样,其I-U图像如图乙所示,闭合开关S,为保证电路安全且小灯泡两端电压不超额定电压,在移动滑片P的过程中,下列选项正确的是( )
A. 变阻器的调节范围是5Ω~12Ω B. 小灯泡的最小功率是0.6W
C. 电压表示数范围是0~3V D. 电流表示数范围是0.15A~0.3A
二、填空题(每空1分,共12分)。
9. 德国物理学家___________通过大量实验和理论研究发现了电流与电压和电阻的关系,为了纪念他的杰出贡献,以他的名字命名为物理量___________的单位。
10. “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,这是因为水比砂石的______大。楼房中的“暖气”用水作为介质,小雪同学家“暖气”管道中500kg的水从65℃降低到45℃,放出的热量为______J 【c水=4.2×103J/(kg·℃)】。
11. 如图所示,对手机充电时,手机里的锂电池相当于______(选填“电源”或“用电器”),充电过程中将电能转化为______能。
12. 图甲所示电路的电源电压为3V,闭合开关后,两电流表的指针偏转均如图乙所示,则电流表A2示数为______A,电阻R2的阻值为______Ω。
13. 小橙家的电能表如图所示,此时电能表的读数为______kW·h。她关闭了家中的其它用电器,只用一台标有“220V 2000W”的电热水壶烧水,正常工作5min,则电能表的转盘转了______转。
14. 如图甲所示电路,电源电压不变,L是额定电压为2.5V的小灯泡,R为滑动变阻器。闭合开关,变阻器滑片P在某两点间移动的过程中,电流表A与电压表V1的示数变化关系如图乙所示。当电流表示数为0.2A时,两电压表的示数相等。当小灯泡正常工作时滑动变阻器接入电路的阻值为______Ω,此时电路的总功率为______W。
三、实验探究题(第15题6分,第16题8分,第17题8分,共22分)。
15. 小白同学在实验室用如图的实验装置探究“比较煤油和水的吸热能力的实验”。
(1)实验中需要控制水和煤油的______(选填“质量”或“体积”)相等;
(2)实验中,用相同酒精灯加热,通过______来反映煤油和水吸收热量的多少,这种方法物理学中称______(选填“转换法”、“控制变量法”或“理想模型法”);
(3)小白通过实验,记录了相关数据如下表所示:
加热时间t时/min
0
1
2
3
4
5
水的温度t水/℃
20
22
24
26
28
30
煤油的温度t煤油/℃
20
24
28
32
36
40
根据表中数据,小白的实验结论是:水和煤油相比较,______(选填“水”或“煤油”)的吸热能力较强;
(4)聪明的小白提出疑问:如果上面的实验中水和煤油的初温和末温都不同,加热相同的时间,则______(选填“能”或“不能”)得出水和煤油的吸热能力强弱关系;
(5)小白结束实验后整理器材发现共完全燃烧酒精5g,释放热量______J。
16. 小白和小沙通过实验复习“探究电流与电压、电阻的关系”。
(1)小白采用了如图电路进行实验,其中电源电压4.5V、定值电阻阻值5Ω、滑动变阻器的规格R1“10Ω;1.5A”R2的规格为“30Ω;1A”。
①当他准备闭合开关时,小华拦住了他,说接线有一处错误。请在图中将连接错误的导线打“×”,并用笔画一根正确连接的导线______;
②正确连接电路后进行“探究电流与电压的关系”的实验,实验中滑动变阻器的主要作用:一是保护电路;二是改变定值电阻两端的______;
③实验数据记录如表一,实验时发现无论如何调节滑动变阻器,电压表都不能达到1.0V,说明他选用的滑动变阻器的规格是______(选填R1或R2。换用另一只滑动变阻器后完成了实验,表一中没有记录的数据是______;
(2)小沙利用小白的实验电路继续实验,在“探究电流与电阻的关系”时,分别将5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻接入电路,记录数据如表二;
表一
表二
U/V
3.0
2.0
1.0
R/Ω
5
10
20
I/A
0.60
0.40
I/A
0.40
0.20
0.10
①分析表二中数据,得出该实验的结论是:当导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成______比;
②当他用5Ω的电阻进行实验后,再换10Ω的电阻接入电路,应移动滑动变阻器的滑片,直到电压表示数达到______V;若他还想继续进行该实验,则应选择定值电阻的最大值为______Ω。
17. 在“测量小灯泡的电功率”实验中,备有器材规格如下:电源电压恒为6V,小灯泡的额定电压为2.5V,电阻约为10Ω,滑动变阻器的规格为“50Ω;2A”。
(1)测量小灯泡电功率原理是______;
(2)如图甲所示,正确连接电路后,闭合开关,发现无论怎样调节滑动变阻器,灯泡都不亮,电流表无示数,电压表有示数,则电路故障可能是______(选填字母符号);
A. 小灯泡断路 B. 小灯泡短路
(3)排除故障后,闭合开关,移动滑片P到某一位置时,电压表示数如图乙所示,为了测量小灯泡的额定功率,应将滑片P向______(选填“A”或“B”)端滑动,同时注意观察______(选填“电流表”或“电压表”)的示数变化,直到小灯泡正常发光;根据实验测得的数据,作出如图丙所示的图像。分析图像可知,小灯泡的额定功率为______W。继续移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡发出耀眼的亮光,则此时小灯泡的功率______额定功率(选填“大于”、“等于”或“小于”);
(4)根据如图丙所示的图像,得出小灯泡的电流与加在小灯泡两端的电压不成正比,其原因可能是:______;
(5)为了减小测量小灯泡电功率的误差,有同学觉得应多次测量小灯泡的不同的电压和电流,取电功率的平均值,你认为该同学是______(选填“正确”、“错误”)的。
四、论述与计算题(第18题6分,第19题8分,第20题8分,共22分,解答应写出必要的文字说明、步骤和公式,只写出最后结果的不给分)。
18. 如图所示,电路中电源电压为3V,闭合开关S后,电流表A的示数为0.9A,电流表的示数为0.6A。求:
(1)电阻的阻值;
(2)电阻在60s内产生的热量。
19. 如图甲所示是一款电加热煮茶壶,其额定电压为220V。图乙为其简化工作原理图,R1、R2均为阻值不变的加热电阻丝,旋钮开关S分别调至1、2、3挡位置,与该挡的两个触点同时接通。通过改变旋钮开关的位置,可实现“加热”、“保温”两种温挡的调节。已知加热挡的额定功率为1210W,R1=160Ω。求:
(1)电阻丝R2的阻值;
(2)保温挡正常工作100s消耗的电能;
(3)该煮茶壶加热时的效率为80%。若在用电高峰期使用加热挡,将500g的茶水从40℃加热到100℃需2.5min,则电茶壶工作的实际电压值。[茶水的比热容]
20. 某科技小组设计了一个监测长江水位的装置,其原理如图甲,电路中电源电压保持9V不变,R0为30Ω的定值电阻;R是竖直放置的长条形电阻片,浮子可带动金属滑杆AP在竖直方向上下移动,AP与R组成滑动变阻器(最大阻值60Ω),当电流表的示数达到某一数值时提醒监测员水位达到警戒值。R接入电路的阻值随水位的变化关系如图乙所示,已知电流表、电压表均无量程限制,求:
(1)当水位为175m时,电路中的电流;
(2)电路工作时电源消耗的最大总功率;
(3)当水位达到警戒水位190m时,电阻R0两端电压。
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2024-2025学年度上期第二次联考
九年级物理试题
(全卷共四个大题,满分80分,与化学共用120分钟)
注意事项:
1.试题的答案书写在答题卡上,不得在试卷上直接作答。
2.作答前认真阅读答题卡上的注意事项。
3.考试结束,由监考人员将试题和答题卷一并收回。
一、选择题(每题只有一个选项符合题意,每小题3分,共24分)。
1. 下列对生活中常见的物理量估测,符合实际情况的是( )
A. 家用空调工作电流约为0.5A
B. 人体的安全电压一般不高于36V
C. 成年人人体的电阻约为100Ω
D. 电饭锅煮饭时的电功率约为100W
【答案】B
【解析】
【详解】A.家用空调工作电流约为5A,故A不符合题意;
B.人体的安全电压一般不高于36V,高于36V的电压有可能使人发生触电事故,故B符合题意;
C.成年人人体的电阻约为1000Ω,故C不符合题意;
D.电饭锅煮饭时的电功率约为800W,故D不符合题意。
故选B。
2. “大雪”是我国传统二十四节气之一,唐代著名诗人白居易有诗“绿蚁新醅酒,红泥小火炉。晚来天欲雪,能饮一杯无?”描写诗人在一个风雪飘飞的傍晚与朋友相聚的情景,下列有关说法中正确的是( )
A. 雪花飘飞说明组成物质的分子之间不存在引力
B. 围在火炉旁感到温暖是因为火炉含有热量
C. 搓手取暖是通过热传递来改变内能的
D. 酒香四溢说明分子在不停地做无规则运动
【答案】D
【解析】
【详解】A.雪花是宏观的物体,不属于分子,故A错误;
B.热量是过程量,不能用含有描述,故B错误;
C.搓手取暖是通过摩擦的方法将机械能转化为内能,是通过做功的方式来改变内能的,故C错误;
D.酒香四溢属于扩散现象,是分子在不停地做无规则运动形成的。故D正确。
故选D。
3. 如图所示为生活中常见的电现象,下列有关说法中正确的是( )
A. 甲图摩擦后的吸管带电是因为正电荷发生了转移
B. 乙图家用手电筒的外表面塑料壳是导体
C. 丙图计算机的微型风扇是为了防止电流热效应带来的危害
D. 丁图水果电池对外供电过程中将电能转化为其他形式的能
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据摩擦起电的实质可知,甲图摩擦后的吸管带电是因为电子发生了转移,故A错误;
B.乙图家用手电筒的外表面塑料壳不容易导电,是绝缘体,故B错误;
C.由于温度过高会对电子元件产生影响,所以丙图计算机的微型风扇是为了防止电流热效应带来的危害,故C正确;
D.根据电池的作用可知,丁图水果电池对外供电过程中将其它形式的能转化为电能,故D错误。
故选C。
4. 由欧姆定律I=变形可得R=,以下说法正确的是( )
A. 导体的电阻跟它两端的电压成正比
B. 导体的电阻跟通过它的电流成反比
C. 导体的电阻跟它两端的电压和通过它的电流无关
D. 导体的电阻由它两端的电压和通过它的电流的比值决定
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】导体电阻是导体的一种属性,导体两端的电压及通过它的电流的大小不会影响导体电阻的大小,而电路中导体的电阻一定时,通过导体的电流与其两端的电压成正比,当电路中的电压一定时,改变电路中的电阻大小,通过电阻的电流会与电阻成反比,故ABD错误,C正确。
故选C。
5. 智能停车场采用先进的车辆识别系统,其功能相当于控制带动栏杆运动的电动机的开关(S1),当车辆条件符合时,开关闭合,电动机带动栏杆放行。若识别失败,也可以通过保安手中的遥控(相当于S2)人工放行。小林设计了如下所示电路,符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】根据题意可知,两个开关只要其中一个闭合,就能使电动机所在电路闭合,电动机工作;所以,两个开关应该并联,然后与电动机串联在电路中,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
6. 小红设计的质量测量仪如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S后,下列说法中正确的是( )
A. 不放重物时,小灯泡L的亮度最暗
B. 重物的质量越小,电路消耗的总功率越小
C. 重物的质量越大,电流表示数越小,电压表示数也越小
D. 与电流表相比,用电压表的示数表示重物的质量,更符合人们的思维习惯
【答案】D
【解析】
【详解】由图可知,变阻器和灯泡L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。
A.不放重物时,变阻器连入电路的电阻最小,电路的总电阻最小,由可知电路中的电流最大,由可知灯泡L的电功率最大,灯泡L的亮度最亮,故A错误;
B.重物的质量越小,变阻器连入电路的电阻越小,电路的总电阻越小,由可知电路中的电流越大,由可知电路消耗的总功率越大,故B错误;
CD.重物的质量越大,变阻器连入电路的电阻越大,电路的总电阻越大,可知电路中的电流越小,电流表的示数越小,由串联分压原理可知电压表的示数越大,用电压表的示数表示重物的质量,更符合人们的思维习惯,故C错误,D正确。
故选D。
7. 如图所示的电路中,电源电压恒为3V,R1的阻值为10Ω,R2的阻值为20Ω,不计电表对电路的影响,下列选项合理的是( )
A. 当S1、S2都闭合,电路消耗的总功率为1.35W
B. 当S1、S2都闭合,电流表示数为0.1A,电压表示数为2V
C. 只闭合S1,电流表示数为0.15A,电压表无示数
D. 只闭合S2,电流表示数为0.3A,电压表示数为3V
【答案】A
【解析】
【详解】A.如图所示的电路中,当S1、S2都闭合,R1与R2并联,根据和并联电路电压特点知,电路消耗的总功率为
故A符合题意;
B.如图所示的电路中,当S1、S2都闭合,R1与R2并联,电流表测干路电流,根据欧姆定律和并联电路电流特点知,电流表示数为
电压表测电源电压,电压表则示数为3V,故B不符合题意;
C.如图所示的电路中,只闭合S1,电路为R1的简单电路,电流表示数为通过R1的电流
电压表被短路,所以电压表示数为0,故C不符合题意;
D.如图所示的电路中,只闭合S2,R1和R2被短路,电压表串联在电路中,则电流表示数为0,电压表示数为3V,故D不符合题意。
故选A。
8. 如图甲所示电路,电源电压恒为6V,滑动变阻器R的规格为“25Ω 1A”,电流表量程“0~0.6A”,电压表量程“0~3V”,小灯泡标有“4.5V 0.3A”字样,其I-U图像如图乙所示,闭合开关S,为保证电路安全且小灯泡两端电压不超额定电压,在移动滑片P的过程中,下列选项正确的是( )
A. 变阻器的调节范围是5Ω~12Ω B. 小灯泡的最小功率是0.6W
C. 电压表示数范围是0~3V D. 电流表示数范围是0.15A~0.3A
【答案】A
【解析】
【详解】A.小灯泡标有“4.5V 0.3A”字样,即电路中的最大电流为0.3A时,小灯泡两端的电压为4.5V,根据串联电路电压的规律知,滑动变阻器两端的最小电压为
①
滑动变阻器允许接入的最小电阻为
②
电压表量程“0~3V”,所以,电压表的示数最大为3V时,根据串联电路电压特点知,小灯泡两端的最小电压为
由图乙知,此时,电流最小为0.25A,滑动变阻器允许接入的最大电阻为
③
由②③得,变阻器的调节范围是5Ω~12Ω,故A正确;
B.电压表量程“0~3V”,当电压表的示数最大为3V时,根据串联电路电压特点知,小灯泡两端的电压最小为
由图乙可知,此时流过小灯泡的最小电流是0.25A(即电流表的最小示数为0.25A),则小灯泡的最小功率
故B错误;
C.小灯泡标有“4.5V 0.3A”字样,即电路中的最大电流为0.3A时,小灯泡两端的电压为4.5V,根据串联电路电压的规律知,滑动变阻器两端的最小电压为
电压表量程“0~3V”,电压表的示数最大为3V,所以电压表示数范围是1.5~3V,故C错误;
D.小灯泡标有“4.5V 0.3A”字样,即电路中的最大电流为0.3A;当电压表的示数最大为3V时,小灯泡两端的最小电压为
由图乙知,此时电路中最小电流为0.25A,所以电流表示数范围是0.25A~0.3A,故D错误。
故选A。
二、填空题(每空1分,共12分)。
9. 德国物理学家___________通过大量实验和理论研究发现了电流与电压和电阻的关系,为了纪念他的杰出贡献,以他的名字命名为物理量___________的单位。
【答案】 ①. 欧姆 ②. 电阻
【解析】
【详解】[1] 欧姆是德国物理学家,通过大量实验和理论研究发现了电流与电压和电阻的关系,他最先提出了欧姆定律,其内容为:通电导体中的电流I与导体两端的电压U成正比,与导体电阻R成反比,表达式是。
[2] 后来人们为了纪念欧姆的贡献,将电阻的单位命名为欧姆。
10. “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,这是因为水比砂石的______大。楼房中的“暖气”用水作为介质,小雪同学家“暖气”管道中500kg的水从65℃降低到45℃,放出的热量为______J 【c水=4.2×103J/(kg·℃)】。
【答案】 ①. 比热容 ②.
【解析】
【详解】[1]沿海地区水较多,沙漠地区砂石较多,水的比热容比砂石的比热容大,相同质量的水和砂石相比,吸收或放出相等热量时,升高或降低的温度较小,所以,沙漠地区昼夜温差大,而沿海地区则昼夜温差小。
[2]水放出的热量为
11. 如图所示,对手机充电时,手机里的锂电池相当于______(选填“电源”或“用电器”),充电过程中将电能转化为______能。
【答案】 ①. 用电器 ②. 化学
【解析】
【详解】[1][2]手机电池是由化学原料通过储存电荷形成一个电容装置,手机充电时,手机里的锂电池要消耗电能,相当于用电器,并将电能转化成化学能。
12. 图甲所示电路的电源电压为3V,闭合开关后,两电流表的指针偏转均如图乙所示,则电流表A2示数为______A,电阻R2的阻值为______Ω。
【答案】 ①. 1.5 ②. 2.5
【解析】
【详解】[1]如图,开关闭合后,两电阻并联,电流表A1测通过R1的电流,电流表A2测干路电流,两电流表的指针偏转均如图乙所示,根据并联电路电流规律可知,电流表A1选择小量程,示数为0.3A,电流表A2选择大量程,示数为1.5A。
[2]通过R2的电流为
电阻R2的阻值为
13. 小橙家的电能表如图所示,此时电能表的读数为______kW·h。她关闭了家中的其它用电器,只用一台标有“220V 2000W”的电热水壶烧水,正常工作5min,则电能表的转盘转了______转。
【答案】 ①. 528.0 ②. 500
【解析】
【详解】[1]电能表读数时,最后一位是小数位,读数为。
[2]电热水壶烧水,正常工作5min消耗的电能为
电能表的转盘转了
14. 如图甲所示电路,电源电压不变,L是额定电压为2.5V小灯泡,R为滑动变阻器。闭合开关,变阻器滑片P在某两点间移动的过程中,电流表A与电压表V1的示数变化关系如图乙所示。当电流表示数为0.2A时,两电压表的示数相等。当小灯泡正常工作时滑动变阻器接入电路的阻值为______Ω,此时电路的总功率为______W。
【答案】 ①. 2 ②. 0.75
【解析】
【详解】[1][2]由图甲可知,灯泡L和滑动变阻器串联,电压表V1 测量灯泡两端的电压,电压表V2测量滑动变阻器两端的电压,电流表测量电路的电流。由图乙可知,当电流表示数为0.2A时,电压表V1示数为1.5V,此时两电压表的示数相等,根据串联电路电压特点可知,电源电压为
U=1.5V×2=3V
当小灯泡正常工作时,灯泡两端电压为U1=2.5V,由图乙可知,此时电路中电流为0.25A; 滑动变阻器此时电压为
U2=3V-2.5V=0.5V
则滑动变阻器接入电路的阻值为
电路的总功率
P=UI=3V×0.25A=0.75W
三、实验探究题(第15题6分,第16题8分,第17题8分,共22分)。
15. 小白同学在实验室用如图的实验装置探究“比较煤油和水的吸热能力的实验”。
(1)实验中需要控制水和煤油的______(选填“质量”或“体积”)相等;
(2)实验中,用相同的酒精灯加热,通过______来反映煤油和水吸收热量的多少,这种方法物理学中称______(选填“转换法”、“控制变量法”或“理想模型法”);
(3)小白通过实验,记录了相关数据如下表所示:
加热时间t时/min
0
1
2
3
4
5
水的温度t水/℃
20
22
24
26
28
30
煤油的温度t煤油/℃
20
24
28
32
36
40
根据表中数据,小白的实验结论是:水和煤油相比较,______(选填“水”或“煤油”)的吸热能力较强;
(4)聪明的小白提出疑问:如果上面的实验中水和煤油的初温和末温都不同,加热相同的时间,则______(选填“能”或“不能”)得出水和煤油的吸热能力强弱关系;
(5)小白结束实验后整理器材发现共完全燃烧酒精5g,释放热量______J。
【答案】(1)质量 (2) ①. 加热时间 ②. 转换法
(3)水 (4)能
(5)
【解析】
小问1详解】
物体吸收热量的多少与质量有关,根据控制变量法,实验中需要控制水和煤油的质量相等。
【小问2详解】
[1][2]热量难以直接测量,用相同的酒精灯加热,相同时间产生的热量相同,通过加热时间来反映煤油和水吸收热量的多少,这种方法物理学中称转换法。
【小问3详解】
根据表格数据可知,加热相同时间,即吸热相同热量,水的温度上升较少,表明水的吸热能力更强。
【小问4详解】
物体吸热能力可以根据吸收相同热量,比较温度的变化来体现,故如果上面的实验中水和煤油的初温和末温都不同,加热相同的时间,可以计算液体温度上升的多少,温度变化量大的吸热能力弱,根据温度变化量也能得出水和煤油的吸热能力强弱关系。
【小问5详解】
完全燃烧酒精5g,释放热量为
16. 小白和小沙通过实验复习“探究电流与电压、电阻的关系”。
(1)小白采用了如图电路进行实验,其中电源电压4.5V、定值电阻阻值5Ω、滑动变阻器的规格R1“10Ω;1.5A”R2的规格为“30Ω;1A”。
①当他准备闭合开关时,小华拦住了他,说接线有一处错误。请在图中将连接错误的导线打“×”,并用笔画一根正确连接的导线______;
②正确连接电路后进行“探究电流与电压的关系”的实验,实验中滑动变阻器的主要作用:一是保护电路;二是改变定值电阻两端的______;
③实验数据记录如表一,实验时发现无论如何调节滑动变阻器,电压表都不能达到1.0V,说明他选用的滑动变阻器的规格是______(选填R1或R2。换用另一只滑动变阻器后完成了实验,表一中没有记录的数据是______;
(2)小沙利用小白的实验电路继续实验,在“探究电流与电阻的关系”时,分别将5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻接入电路,记录数据如表二;
表一
表二
U/V
3.0
2.0
1.0
R/Ω
5
10
20
I/A
0.60
0.40
I/A
0.40
0.20
0.10
①分析表二中数据,得出该实验的结论是:当导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成______比;
②当他用5Ω的电阻进行实验后,再换10Ω的电阻接入电路,应移动滑动变阻器的滑片,直到电压表示数达到______V;若他还想继续进行该实验,则应选择定值电阻的最大值为______Ω。
【答案】(1) ①. ②. 电压 ③. R1 ④. 0.2
(2) ①. 反 ②. 2 ③. 24
【解析】
【小问1详解】
[1]根据实验电路图要求,电流表应串联中电路中,电压表并联在定值电阻两端,如图所示
[2]探究电流与电压的关系时,应保持电阻不变,改变定值电阻两端电压,故滑动变阻器作用除了保持电路外,还有改变定值电阻两端电压的作用。
[3][4]根据表一可以知,当定值电阻两端电压为1V时,电路中电流为
滑动变阻器接入阻值为
滑动变阻器接入至少17.5Ω,故选R2。
【小问2详解】
[1]根据表二可知,电流与对应的电阻的乘积为一个定值,即当导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
[2]探究电流与电阻的关系时,根据控制变量法,应保持定值电阻两端电压一定,改变接入的电阻的大小,当接入5Ω电阻时,电流为0.4A,故当换10Ω的电阻接入电路,定值电阻两端电压不变,示数仍为
[3]当滑动变阻器接入最大阻值30Ω时,则定值电阻为
定值电阻可以选用的最大阻值为。
17. 在“测量小灯泡的电功率”实验中,备有器材规格如下:电源电压恒为6V,小灯泡的额定电压为2.5V,电阻约为10Ω,滑动变阻器的规格为“50Ω;2A”。
(1)测量小灯泡电功率的原理是______;
(2)如图甲所示,正确连接电路后,闭合开关,发现无论怎样调节滑动变阻器,灯泡都不亮,电流表无示数,电压表有示数,则电路故障可能是______(选填字母符号);
A. 小灯泡断路 B. 小灯泡短路
(3)排除故障后,闭合开关,移动滑片P到某一位置时,电压表示数如图乙所示,为了测量小灯泡额定功率,应将滑片P向______(选填“A”或“B”)端滑动,同时注意观察______(选填“电流表”或“电压表”)的示数变化,直到小灯泡正常发光;根据实验测得的数据,作出如图丙所示的图像。分析图像可知,小灯泡的额定功率为______W。继续移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡发出耀眼的亮光,则此时小灯泡的功率______额定功率(选填“大于”、“等于”或“小于”);
(4)根据如图丙所示的图像,得出小灯泡的电流与加在小灯泡两端的电压不成正比,其原因可能是:______;
(5)为了减小测量小灯泡电功率的误差,有同学觉得应多次测量小灯泡的不同的电压和电流,取电功率的平均值,你认为该同学是______(选填“正确”、“错误”)的。
【答案】(1)P=UI
(2)A (3) ①. A ②. 电压表 ③. 0.8 ④. 大于
(4)见详解 (5)错误
【解析】
【小问1详解】
小灯泡的功率是通过测量小灯泡发光时两端的电压与电流,利用电功率的公式P=UI计算出来的,故测小灯泡的功率原理是P=UI。
【小问2详解】
灯泡都不亮,电流表无示数,表明电路中有断路,电压表有示数,表明电压表到电源两极为通路,则电路故障可能是灯泡断路。故A符合题意,B不符合题意。
故选A。
【小问3详解】
[1][2]如图所示,电压表接入量程为0~3V,分度值为0.1V,读数为2.2V,小于额定电压,根据串联电路分压的规律,滑动变阻器接入电阻应变小,故滑片应向A端移动。并观察电压表,直到电压表示数为2.5V为止,故眼睛应注意观察电压表。
[3]分析如图丙所示的图像可知,当小灯泡的额定电压为2.5V时,电流为0.32A,小灯泡的额定功率为
[4]灯泡的亮度与实际功率有关,小灯泡发出耀眼的亮光,表明比正常发光时要更亮,故此时小灯泡的功率大于额定功率。
【小问4详解】
当电阻一定时,通过导体电流与电压成正比,而图中小灯泡的电流与加在小灯泡两端的电压不成正比,则电压与电流的比不是一个定值,即电阻在改变,是因为灯丝的电阻与温度有关。
【小问5详解】
灯泡的功率与两端电压有关,电压不同时,功率不同,求灯泡在不同电压的功率的平均值没有意义。故这种做法是错误。
四、论述与计算题(第18题6分,第19题8分,第20题8分,共22分,解答应写出必要的文字说明、步骤和公式,只写出最后结果的不给分)。
18. 如图所示,电路中电源电压为3V,闭合开关S后,电流表A的示数为0.9A,电流表的示数为0.6A。求:
(1)电阻的阻值;
(2)电阻在60s内产生的热量。
【答案】(1)5Ω (2)54J
【解析】
【小问1详解】
通过电流为0.6A,两端电压为3V,求阻值为
【小问2详解】
两电阻并联,则通过电流为
根据电阻在60s内产生的热量为
19. 如图甲所示是一款电加热煮茶壶,其额定电压为220V。图乙为其简化工作原理图,R1、R2均为阻值不变的加热电阻丝,旋钮开关S分别调至1、2、3挡位置,与该挡的两个触点同时接通。通过改变旋钮开关的位置,可实现“加热”、“保温”两种温挡的调节。已知加热挡的额定功率为1210W,R1=160Ω。求:
(1)电阻丝R2的阻值;
(2)保温挡正常工作100s消耗的电能;
(3)该煮茶壶加热时的效率为80%。若在用电高峰期使用加热挡,将500g的茶水从40℃加热到100℃需2.5min,则电茶壶工作的实际电压值。[茶水的比热容]
【答案】(1)40Ω;(2)24200J;(3)200V
【解析】
【详解】解:(1)由图乙可知,当开关S接触2、3时,电路为R2的简单电路;当开关S接触1、2时,电路为串联电路。根据可知,开关S接触2、3时,电阻最小,功率最大,电加热煮茶壶处于加热档;当开关S接触1、2时,电阻最大,功率最小,电加热煮茶壶处于保温档。R2的阻值
(2)当开关S接触1,2时,电加热煮茶壶处于保温档,茶壶低温挡功率
保温挡正常工作100s消耗的电能
(3)水从40℃升高到100℃吸收的热量
根据可得,消耗的电能
实际电压
答:(1)R2的阻值40Ω;
(2)保温挡正常工作100s消耗的电能是24200J;
(3)家庭电路的实际电压是200V。
20. 某科技小组设计了一个监测长江水位的装置,其原理如图甲,电路中电源电压保持9V不变,R0为30Ω的定值电阻;R是竖直放置的长条形电阻片,浮子可带动金属滑杆AP在竖直方向上下移动,AP与R组成滑动变阻器(最大阻值60Ω),当电流表的示数达到某一数值时提醒监测员水位达到警戒值。R接入电路的阻值随水位的变化关系如图乙所示,已知电流表、电压表均无量程限制,求:
(1)当水位为175m时,电路中的电流;
(2)电路工作时电源消耗的最大总功率;
(3)当水位达到警戒水位190m时,电阻R0两端电压。
【答案】(1)0.1A;(2)2.7W;(3)6V
【解析】
【详解】解:(1)根据图甲可知,滑动变阻器R和定值电阻R0串联,电流表测量电路的电流,电压表测量滑动变阻器两端的电压,由图乙可知,当水位为175m时,滑动变阻器接入电路的电阻为60Ω,则此时电路中的电流为
(2)根据可知,当电路中的电阻最小时,电路工作时电源消耗的最大总功率最大,即滑动变阻器R接入电路的电阻为0,此时电源消耗的最大总功率为
(3)当水位达到警戒水位190m时,滑动变阻器连入电路阻值为R1,由乙图可知
解得
根据串联电路电压与电阻的关系可知,有
即
则电阻R0两端电压为
答:(1)当水位为175m时,电路中的电流为0.1A;
(2)电路工作时电源消耗的最大总功率为2.7W;
(3)当水位达到警戒水位190m时,电阻R0两端电压为6V。
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