内容正文:
初三月考物理试题
第Ⅰ卷(选择题 共36分)
一、选择题(本大题包括12小题,每小题3分,共36分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的,请把正确答案的选项用2B铅笔涂在“答题纸”指定位置处。)
1. 小明利用电能表测量某一家用电器的电功率.当电路中只有这一个用电器连续工作时,测得在1h内消耗的电能为0.8kW·h,那么这一个用电器可能是
A. 家庭风扇
B. 笔记本电脑
C. 台灯
D. 电饭锅
【答案】D
【解析】
【详解】判断用电器一般看其功率,功率,则用电器可能是电饭锅,其余几个用电器电功率都远小于此功率值,故选D
2. 用纸巾摩擦过的塑料吸管可以吸引纸屑,此过程中( )
A. 通过摩擦创造了电荷 B. 吸管和纸巾带同种电荷
C. 正电荷在吸管和纸巾间转移 D. 负电荷在吸管和纸巾间转移
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.摩擦起电的实质是电子的转移,故A不符合题意;
B.吸管和纸巾带不同种电荷,故B不符合题意;
CD.电子在吸管和纸巾间转移,带负电,故C不符合题意,D符合题意。
故选D。
3. 关于导体的电阻,下面说法正确的是( )
A. 加在导体两端的电压越大,导体的电阻越大
B. 通过导体的电流为零时,导体没有电阻
C. 通过导体的电流越大,导体的电阻越小
D. 导体电阻的大小取决于导体的材料、长度、横截面积、温度.
【答案】D
【解析】
【详解】D.导体的电阻是导体本身的属性,由导体的材料、长度、横截面积、温度决定,故D正确;
ABC.导体的电阻与导体两端的电压、通过的电流无关,故ABC错误;
故选D。
4. 如图是某品牌的单轮平衡车,它是依靠电力驱动及人体平衡能力控制的代步工具。骑行时,蓄电池给平衡车上的电动机提供动力。为了确保安全,该单轮平衡车电路部分安装 有两个开关——电源开关 S1和压力开关 S2。当手动闭合 S1时,指示灯亮起,此时骑行 者再站立于平衡车踏板上,S2自动闭合,电动机正常启动,平衡车运动。未闭合 S1 或骑 行者未站立于踏板上,电动机都无法启动。以下电路符合上述要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】当手动闭合 S1 时,指示灯亮起,说明指示灯可以独立工作,则指示灯和电动机是并联的。
未闭合 S1 或骑行者未站立于踏板上,电动机都无法启动,说明S1 在干路上,压力开关 S2与电动机串联。
故选D。
5. 小明家使用的燃气热水器,将30kg的水从20℃加热到45℃,消耗了 0.15m3 的天然气.已知水的比热容为4.2×103J/ (kg.℃),天然气的热值为4×107J/m3,则下列与该过程有关的计算结果和分析正确的是
A. 水吸收的热量与水的末温成正比 B. 水吸收的热量是3.15×105J
C. 天然气完全燃烧放出的热量是6×106J D. 热水器的能量转化效率与环境温度无关
【答案】C
【解析】
【分析】(1)知道水的质量、初温、末温以及比热容,根据Q吸=cm(t-t0)求出水吸收的热量;
(2)知道消耗天然气的体积和热值,根据Q放=Vq求出天然气完全燃烧放出的热量;
(3)由Q放=Vq求天然气完全燃烧放出的热量.
【详解】A.由Q吸=cm(tt0)可知,水吸收的热量与水的质量和升高的温度成正比,故A错误;B.将30kg的水从20加热到45,水吸收的热量:Q吸=cm(tt0)= 4.2×103J/ (kg.℃)30kg(45)=3.15×106J,故B错误;C.天然气完全燃烧放出的热量:
Q放=Vq=0.15m3×4×107J/m3=6×106J,故C正确;D. 热水器的能量转化效率与环境温度有关,因为环境温度越低,加热时间越长,散失的热量越多,则热水器的能量转化效率越低.故D错误.故选C.
6. 两只电水壶,甲标有“220V1000W”乙标有“220V1500W”,甲水壶装水1000g,乙水壶装水1500g,两水壶正常工作10分钟,各自把水烧开。若此过程中电流通过甲水壶做功记为 W 甲,通过乙水壶做功记为 W 乙。则( )
A. W甲≥W乙 B. W甲<W乙 C. W甲=W乙 D. W甲=15J
【答案】B
【解析】
【详解】ABC.甲的额定功率小于乙的额定功率,两水壶正常工作10分钟,即时间相同,根据可知电流通过甲水壶做功较少,即W甲<W乙,故B符合题意,AC不符合题意;
D.电流通过甲水壶做功为
故D不符合题意。
故选B。
7. 一个标有“12V 6W”的灯泡接入某电路中,测得通过它的电流是0.4A,则它的实际功率
A. 等于6W B. 小于6W C. 大于6W D. 无法判断
【答案】B
【解析】
【详解】灯泡的额定电压:U额=12V,灯泡的额定功率:P额=6W,灯泡的额定电流:I额=P额/U额=6W/12V=0.5A,由P=I2R知灯泡的电流越小,电功率越小∴当I实<0.5A时,即:I实<I额时,P实<P额,故选B.
8. LED灯具有节能、环保特点。“220V 8.5W”LED灯泡和“220V 60W”白炽灯泡正常发光的亮度相当,与白炽灯泡相比,LED灯泡可以节能约为( )
A. 14.2% B. 85.8%
C. 16.5% D. 83.5%
【答案】B
【解析】
【详解】由于LED灯的功率为8.5W,白炽灯的功率为60W,有
60W-8.5W=51.5W
与白炽灯泡相比,LED灯泡的节能效率为
故ACD不符合题意;B符合题意。
故选B。
9. 如图所示,电源电压保持不变,灯L标有“6 V 0.6 W”字样,不考虑温度对灯丝电阻的影响,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P移动到中点时,灯L正常发光,电压表示数为4 V,当滑片P移到最大阻值时,灯L与滑动变阻器的电功率之比为( )
A. 4∶3 B. 3∶4 C. 3∶2 D. 2∶3
【答案】B
【解析】
【详解】根据题意可知,灯泡的额定电压为6V,额定功率为0.6W,则灯泡正常发光时的电流
I=P额/U额=0.6W/6V=0.1A;
灯泡的电阻
RL=U额/I额=6V/0.1A=60Ω;
灯泡正常发光时,变阻器的阻值
R滑=U滑/I=4V/0.1A=40Ω,
所以变阻器的最大阻值为80Ω;
P=UI=I2R,
当滑动变阻器的阻值最大时,二者电功率之比:
PL:P滑=I2RL:I2R滑′=RL:R滑′=60Ω:80Ω=3:4;
故应选B.
10. 如图所示的电路图,电源电压不变同闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P向上移动时,下列说法正确的是( )
A. 灯泡L变暗,电压表示数变小
B. 灯泡L变亮电压表示数不变
C. 电路消耗的总功率变小,电压表示数不变
D. 电路消耗的总功率变小,电压表示数变大
【答案】C
【解析】
【详解】AD.以滑片移动时电压表的示数不变,选项AD不正确;
B.将滑动变阻器的滑片P向上移动时,接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大,电路中的电流变小,灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,灯泡的实际功率变小,灯泡变暗,选项B不正确;
C.由得,电路消耗的总功率变小,故C正确;
故选C。
11. 如图所示的电路中,电源电压为6V,当开关S、S1闭合,只有一只灯泡发光,且电压表V的示数为6V,产生这一现象的原因可能是( )
A. 灯L1处短路 B. 灯L1处断路 C. 灯L2处短路 D. 灯L2处断路
【答案】C
【解析】
【详解】当电路发生断路时,用电器不工作,且电路中电流为零;当电路中某处发生短路时,发生短路部分以外的用电器可能工作,并且电路中有电流。由图可知,当开关S、S1闭合后,灯L1和灯L2串联接入电路,电压表测量灯L1两端的电压。当开关S、S1闭合后,只有一只灯泡发光,说明电路中有电流,没有发生断路,因此可判断电路发生短路故障,且短路发生在不发光的灯泡处;又因为电压表有示数为6V,说明灯L1有电阻没有发生短路,由电压表示数等于电源电压,可知灯L1以外没有用电器与其分压,即灯L1以外的用电器发生了短路,综上可以判断灯L2处发生短路,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
12. 如图甲所示为一个超声波加湿器,如图乙所示为其内部湿度监测装置的简化电路图.已知电源电压为12V,定值电阻R0的阻值为30Ω,电流表的量程为0~200mA,电压表的量程为0~9V.湿敏电阻R的阻值随湿度RH变化的关系图象如图丙所示,其阻值最大为120Ω(图中未画出).则在电路安全工作的前提下,下列说法正确的是( )
A. 湿敏电阻R的电流最小值为80mA
B. 定值电阻R0的电功率最小值为0.192W
C. 电路消耗的总功率最大值为3.6W
D. 此装置能监测的湿度最大值为80%
【答案】D
【解析】
【详解】由电路图知道,定值电阻R0与湿敏电阻R串联,电压表测量湿敏电阻R两端的电压,电流表测量电路中的电流;当湿敏电阻R的阻值为最大值120Ω时,电路中的电流最小,此时最大总电阻是:R总=R0 +R最大=30Ω+120Ω=150Ω,故最小电流是:I最小=U/R总=12V/150Ω=0.08A=80mA,此时湿敏电阻R两端的电压是:UR =I最小R最大 =0.08A×120Ω=9.6V>9V,由于电压表量程是0~9V,所以电流为80mA时湿敏电阻R两端的电压会超过电压表的量程,故电路中的最小电流不能为80mA,即A错误;
由串联电路的分压原理知道,湿敏电阻R的阻值越大,其两端的电压也越大,由于电压表量程为0~9V,所以湿敏电阻R两端的电压最大为9V时,此时湿敏电阻R的阻值最大,电路中的电流最小;根据串联电路总电压等于各电阻两端的电压之和知道,R0 两端的电压是:U0最小=U-UR最大=12V-9V=3V,则R0 的最小电功率是:P0最小=U0最小2/R0=(3V)2/30Ω=0.3W,故B错误;
因为电流表的量程是0~200mA,所以电路中的最大电流是:I最大=200mA=0.2A,故电路消耗的总功率最大值是:P最大 =UI最大 =12V×0.2A=2.4W,故C错误;
湿敏电阻R两端的电压最大为9V,此时电路中的电流是:I最小=U0最小/R0=3V/30Ω=0.1A,由欧姆定律知道,R的最大电阻是:R最大=UR最大/I最小=9V/0.1A=90Ω,由图乙知道此时能监测湿度的最大值为80%,故D正确,故选D.
第II卷(非选择题 共64分)
二、填空题(本大题包括7个小题,每空1分,共20分)
13. 冬天人们常用的电热暖手宝来取暖,这是通过___________方式改变手的内能;暖手宝内部通常采用水,这是利用水的___________的属性,使保暖时间更长;当袋内0.5kg的水由20℃加热至80℃,需要吸收的热量为___________ J 。[水的比热容c=4.2×103J/(kg·℃)]
【答案】 ①. 热传递 ②. 比热容大 ③. 1.26×105
【解析】
【详解】[1]电热暖手宝来取暖,热量从暖手宝传递给手,是通过热传递方式改变手的内能的。
[2]因为水的比热容比较大,相同质量的水和其它物质比较,降低相同的温度,水放出的热量多,所以电热暖手宝内部液体通常采用水。
[3]水吸收的热量
Q吸=cm(t−t0)=4.2×103J/(kg⋅℃)×0.5kg×(80℃−20℃)=1.26×105J
14. “嫦娥四号”于2019年1月3日成功着陆月球背面.发射“嫦娥四号”的火箭所使用的燃料主要是液态氢,这是利用了氢燃料_______的特性,火箭加速上升过程中机械能_____ (选填“增大”、“减小”或“不变”).
【答案】 ①. 热值大 ②. 增大
【解析】
【分析】(1)液态氢具有较高的热值,完全燃烧相同质量的氢时,可以释放出更多的热量;
(2)物体加速上升,速度增大,动能增大,高度升高,重力势能增大.
【详解】(1)火箭采用液态氢作为燃料,原因是液态氢具有较高的热值,完全燃烧相同质量的氢时,可以释放出更多的热量;
(2)火箭在加速上升过程中,速度增大、动能增大,高度变大,重力势能变大,使得机械能增大.
15. 某手机电池容量为4200 mAh,,电池电压为3.7 V。用一个标有“输出5 V 4 A”的快速充电器,将手机电池从零电量充满。充电效率为84%,需要______min。快充充电线比普通手机充电线要粗一些,这是因为正常工作时,通过快充充电线的______较大。
【答案】 ①. 55.5 ②. 电流
【解析】
【分析】
【详解】[1]手机电池充满电需要的电能为
设需要充电时间为t1,则
代入数据
解得
[2]快充充电线的电流比普通手机电流要大,所以充电线要粗一些,使得导线电阻要小一些,可以减小电流热效应产生的热量。
16. 汽油机是热机的一种.汽油机作时,汽油在燃烧时是将_____能转化为_____能.如图所示的是四冲程汽油机工作状态示意图,由图可以看出,此时它正处在_____冲程.某单缸四冲程汽油机转速1800r/min,则该汽油机在ls内做了_____次功.
【答案】 ①. 化学. ②. 内 ③. 做功 ④. 15
【解析】
【分析】
【详解】[1][2]汽油机是热机的一种,汽油在汽缸内燃烧时将化学能转化为内能。
[3][4]从图中可以看出,火花塞点火和活塞向下移动的特点,可以判断这个冲程是做功冲程,将内能转化为了机械能;飞轮的转速是1800r/min,所以每秒转动的圈数为
n=×1800=30
因飞轮转动一圈完成两个冲程,所以1s可以完成
2×30=60个
冲程;因为完成四个冲程,对外做功一次,所以1s可以做功
×60=15次
17. 在“设计和制作一个模拟调光灯”的综合实践活动中,小明设计的电路图如图所示,已知电源电压为6V,小灯泡上标有“4.8V 0.3A”字样,滑动变阻器的规格是“20Ω 1A”. 假设小灯泡灯丝电阻固定不变,灯泡的电阻是_____Ω,他正确连接电路且操作规范后闭合开关,此时电路中的电流是_______A,移动滑动变阻器的滑动片,当灯泡正常发光时,滑动变阻器接入电路的阻值为________Ω,该电路不足之处是当滑动变阻器接入电阻过小时,会烧坏灯泡,对此你改进的措施是________.
【答案】 ①. 16 ②. 0.17 ③. 4 ④. 在电路中串联一个阻值为4Ω的定值电阻
【解析】
【分析】根据公式R=计算出灯泡正常发光时的电阻值;
刚闭合开关时,变阻器阻值最大,根据I=计算出电路中的电流值;
计算出灯泡正常发光时,滑动变阻器两端的电压,根据R=可得滑动变阻器的阻值;
滑动变阻器阻值为零时,要使灯泡正常发光,应在电路中串联一个保护电阻.
【详解】灯泡的电阻R===16Ω;刚闭合开关时,变阻器的阻值为20Ω,则电路中的电流:I==≈0.17A;灯泡正常发光时,变阻器两端的电压:U滑=6V-4.8V=1.2V;
滑动变阻器的阻值:R滑′==4Ω;由上分析知,若变阻器的阻值为零,灯泡恰好正常发光,则应在电路中串联一个阻值为4Ω的保护电阻.
18. 如图所示为小灯泡L和定值电阻R的I–U关系图线,由图可知,R的阻值为 ___________ Ω,L的电阻值随着电压的升高逐渐变 _______ ;若小灯泡L和定值电阻R并联在电压为2 V的电源上时,干路电流是 ___________ A。
【答案】 ① 10 ②. 大 ③. 0.8
【解析】
【详解】[1]由图象可知,R为定值电阻,当UR=2V时,IR=0.2A,则R的阻值
[2]由I−U图象可知,随电压U的增大,通过灯泡的电流I增大,但∆U>∆I,由可知,随着电压的升高,L的阻值逐渐变大。
[3]小灯泡L和定值电阻R并联在电压为2V的电源上时,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,它们两端的电压均为2V,由图象可知对应的电流分别为
IL=0.6A,IR=0.2A
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路电流
I′=ILIR=0.6A+0.2A=0.8A
19. 如图为一握力计的电路示意图,a、b、c、d四个接线柱,电表及一定值电阻R0未画出,金属板N固定不动,金属板M可带动金属片P滑动,从而与R构成滑动变阻器,若弹簧的电阻不计,电源电压保持不变,要求握力增大时,电表的示数也增大,则a、b之间应接入_____,c、d之间应接入______.(选填“定值电阻”、“电流表”或“电压表”)
【答案】 ①. 电压表 ②. 定值电阻
【解析】
【详解】由图示可知,c、d之间不可能是电压表,否则电路断路; 如果c、d之间为电流表,当a、b之间为电压表时,电路为R的简单电路,电压表测电源的电压示数不变,电流表测电路中的电流, 当握力增大时,滑片右移,变阻器接入电路中的电阻变大,由I=U/R可知电流表的示数减小,这与电表的示数增大不符;当a、b之间为定值电阻时,R与定值电阻并联,电流表测干路电流, 因并联电路中各支路独立工作、互不影响, 故滑片移动时通过定值电阻的电流不变, 当握力增大时,滑片右移,变阻器接入电路中的电阻变大,根据I=U/R可知该支路的电流减小, 由于并联电路中干路电流等于各支路电流之和,故干路电流表示数减小,这与电表的示数增大不符; 如果c、d之间为定值电阻,a、b之间不可能为电流表,否则滑动变阻器被短路; a、b之间为电压表时,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压, 当握力增大时,滑片右移,变阻器接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大, 根据I=U/R可知电流表的示数减小,根据U=IR可知,定值电阻两端的电压减小, 因串联电路中总电压等于各分电压之和,故滑动变阻器两端的电压增大,即电压表的示数增大,符合题意.
三、作图题(每题3分,共6分)
20. 根据如图所示的实物连接图,在右面的框中画出电路图.
【答案】如图所示
【解析】
【详解】从电源正极开始依次串联灯泡L2、开关、灯泡L1以及电流表,然后回到电源负极,电压表与灯泡L1和电流表的两端;如图所示:
21. 在图上只改动一根导线,使电路成为串联电路,并使电压表测量灯的电压,在改动的导线上打“×”,然后重新连接.
( )
【答案】
【解析】
【详解】由实物电路可知,要使电路成为串联电路,并使电压表测量灯L2的电压,只需把灯泡L2左端的导线接在L1的右端即可,如图所示:
四、实验、探究题(每空2分,共20分)
22. 如图甲所示是“探究不同物质吸热升温现象”的实验。将质量相等的沙子和水分别装在易拉罐中,并测出沙子和水的初温。然后用酒精灯加热并不断搅拌,每隔1min记录一次温度。实验记录如下表:
加热时间/min
0
1
2
3
4
温度/℃
沙子
20
25
29
34
38
水
20
21
22
23
24
(1)除了图示的器材外,本实验还需要的测量工具有天平和________;
(2)水和沙子吸热的多少是通过_____来反映的(选填“温度计示数的变化”或“加热时间”);
(3)根据实验数据,小明画出了沙子的温度随时间变化的图像(如图乙),请画出水的温度随时间变化的图像;
( )
(4)分析图像可知,对于质量相等的沙子和水:吸收相等热量,升温较快的是________;若使两者升高相同的温度,则________吸收的热量较多。
【答案】 ①. 秒表 ②. 加热时间 ③. ④. 沙子 ⑤. 水
【解析】
【详解】(1)[1]实验中需要记录不同时刻水和沙子的温度,所以还需要的测量工具是温度计。
(2)[2]因为酒精灯在相同时间放出热量的多少是一样的,加热时间越长表示物体吸热越多,所以水和沙子吸热的多少是通过加热时间来反映的。
(3)[3]根据表格中数据描点,并用平滑的曲线连接起来即可得到水的温度随时间变化的图像,如图所示:
(4)[4]分析图像可知,质量相等的沙子和水,加热相同时间,即吸收相同的热量,沙子的温度升高得较快。
[5]要使水和沙子升高相同的温度,水需要的加热时间更长,说明水吸收的热量更多。
23. 小明用甲图所示器材探究通过导体的电流与导体电阻的关系.电源电压恒为 6V,R 为电阻箱且标有“0~999.9Ω”、滑动变阻器标有“60Ω 2A”.
(1)连接电路过程中,开关 S 应该处于_____状态,连接好电路后,闭合开关,发现电流 表无示数,移动滑动变阻器的滑片,电压表示数不变且接近电源电压,造成这一现象的原因可能是_____.
(2)排除电路故障后,调节电阻箱 R 使其接入电路的阻值为 4Ω,移动滑片,使电流表示数 如图乙所示;当把电阻箱的阻值调为 8Ω 后,接着应将滑动变阻器的滑片向_____(选填“A”或“B”)端移动,使电压表的示数为_____V,同时记下对应的电流值.
(3)实验过程中若保持电阻箱两端的电压为 1.5V,就本实验所用器材,电阻箱可接入的最大阻值为_____Ω.
【答案】 ①. 断开 ②. 电阻箱 R 断路 ③. B ④. 2 ⑤. 20
【解析】
【分析】(1)连接电路时,开关要断开;
若电流表示数为0,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,则与电压表并联的支路以外的电路是完好的,则与电压表并联的电阻箱断路了;
(2)根据图中电流表选用的量程确定分度值读数,由欧姆定律求电压表示数,
根据控制变量法,研究电流与电阻的关系时,需控制定值电阻的电压相同,当换上大电阻时,根据分压原理确定电压表示数的变化,由串联电路电压的规律结合分压原理确定滑片移动的方向;
(3)根据串联电路电压的规律和分压原理求解.
【详解】(1)连接电路过程中,开关S应该处于断开状态,连接好电路后,闭合开关,发现电流表无示数,移动滑动变阻器的滑片,电压表示数不变且接近电源电压,造成这一现象的原因可能是电阻箱断路.
(2)图中电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流大小为0.5A,由欧姆定律的变形公式,电压表的示数:U=IR=0.5A×4Ω=2V,根据串联分压原理可知,将定值电阻由4Ω改接成8Ω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,应保持电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压,由分压原理,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,使电压表的示数为2V,同时记下对应的电流值;
(3)滑动变阻器标有“60Ω,2A”,表示其最大电阻为60Ω,实验过程中若保持电阻箱两端的电压为1.5V,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压为:6V−1.5V=4.5V,根据分压原理,电阻箱分得的电压为变阻器电压的=,根据分压原理,电阻箱可接入的最大阻值为×60Ω=20Ω.
五、计算题(24题6分,25题12分,共18分)
24. 电动汽车比燃油汽车低碳环保并且能源利用率高,是今后交通工具的发展方向。某款新型家用电动汽车蓄电池提供电压150V,电动机正常工作时电流为10A,可以使汽车获得240N的牵引力,当汽车以5m/s的速度在水平路面上匀速行驶了5min时,求:
(1)牵引力所做的功。
(2)电动汽车的电能转化为机械能的效率。
【答案】(1)3.6×105J
(2)80%
【解析】
【24题详解】
行驶的时间是
t=5min=300s
由得,行驶的路程是
s=vt=5m/s×300s=1500m
牵引力所做的功
W=Fs=240N×1500m=3.6×105J
【25题详解】
电动机5分钟消耗的电能
W总=UIt=150V×10A×300s=4.5×105J
电能转化为机械能的效率
25. 如图所示,灯泡L标有“6V 3W”,R1的电阻为5Ω,变阻器标有“20Ω 1A”的字样,电流表的量程为0~3A,电压表的量程为0~3V,当开关S1、S2、S3都闭合时,灯泡L恰好正常发光。(设灯泡电阻不随温度而改变)求:
(1)灯泡L的电阻和电源电压;
(2)开关S1、S2、S3都闭合时,电流表和电压表的示数;
(3)开关S1 闭合,S2、S3 断开时,在保证电路中各元件安全工作的情况下,电阻R1消耗的最小电功率。
【答案】(1)12Ω,6V;(2)1.7A,0V;(3)1.8W
【解析】
【详解】(1)由P=UI可得,灯泡L正常工作时的电流:
IL==0.5A,
由I可得,灯泡的电阻:
RL=12Ω;
由图知当S1、S2、S3均闭合时,R1与L并联,灯泡L恰好正常发光,由并联电路电压特点知电源电压:
U=U1=UL=6V;
(2)当S1、S2、S3均闭合时,R1与L并联,电流表测干路电流,R2被短路,所以电压表示数为0V,灯泡正常发光,通过灯泡的电流IL=0.5A,由可得通过R1的电流:
I1= =1.2A,
由并联电路电流特点可得电流表的示数:
I=I1IL=1.2A+0.5A=1.7A;
(3)当闭合S1,断开S2、S3时,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流,电压表的量程为0∼3V,所以当电压表的示数U2=3V时,变阻器接入电路的阻值最大,电路中的电流最小,R1功率最小,此时R1两端的电压:
=U−U2=6V−3V=3V,
由串联电路特点和欧姆定律可得,此时电路中的最小电流:
I′= =0.6A,
由P=UI可得,R1的最小总功率:
P1=I′=3V×0.6A=1.8W。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$$
初三月考物理试题
第Ⅰ卷(选择题 共36分)
一、选择题(本大题包括12小题,每小题3分,共36分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的,请把正确答案的选项用2B铅笔涂在“答题纸”指定位置处。)
1. 小明利用电能表测量某一家用电器的电功率.当电路中只有这一个用电器连续工作时,测得在1h内消耗的电能为0.8kW·h,那么这一个用电器可能是
A. 家庭风扇
B 笔记本电脑
C. 台灯
D. 电饭锅
2. 用纸巾摩擦过的塑料吸管可以吸引纸屑,此过程中( )
A. 通过摩擦创造了电荷 B. 吸管和纸巾带同种电荷
C. 正电荷在吸管和纸巾间转移 D. 负电荷在吸管和纸巾间转移
3. 关于导体的电阻,下面说法正确的是( )
A. 加在导体两端电压越大,导体的电阻越大
B. 通过导体的电流为零时,导体没有电阻
C. 通过导体的电流越大,导体的电阻越小
D. 导体电阻的大小取决于导体的材料、长度、横截面积、温度.
4. 如图是某品牌单轮平衡车,它是依靠电力驱动及人体平衡能力控制的代步工具。骑行时,蓄电池给平衡车上的电动机提供动力。为了确保安全,该单轮平衡车电路部分安装 有两个开关——电源开关 S1和压力开关 S2。当手动闭合 S1时,指示灯亮起,此时骑行 者再站立于平衡车踏板上,S2自动闭合,电动机正常启动,平衡车运动。未闭合 S1 或骑 行者未站立于踏板上,电动机都无法启动。以下电路符合上述要求的是( )
A. B.
C. D.
5. 小明家使用的燃气热水器,将30kg的水从20℃加热到45℃,消耗了 0.15m3 的天然气.已知水的比热容为4.2×103J/ (kg.℃),天然气的热值为4×107J/m3,则下列与该过程有关的计算结果和分析正确的是
A. 水吸收的热量与水的末温成正比 B. 水吸收的热量是3.15×105J
C. 天然气完全燃烧放出的热量是6×106J D. 热水器的能量转化效率与环境温度无关
6. 两只电水壶,甲标有“220V1000W”乙标有“220V1500W”,甲水壶装水1000g,乙水壶装水1500g,两水壶正常工作10分钟,各自把水烧开。若此过程中电流通过甲水壶做功记为 W 甲,通过乙水壶做功记为 W 乙。则( )
A. W甲≥W乙 B. W甲<W乙 C. W甲=W乙 D. W甲=15J
7. 一个标有“12V 6W”的灯泡接入某电路中,测得通过它的电流是0.4A,则它的实际功率
A. 等于6W B. 小于6W C. 大于6W D. 无法判断
8. LED灯具有节能、环保特点。“220V 8.5W”LED灯泡和“220V 60W”白炽灯泡正常发光的亮度相当,与白炽灯泡相比,LED灯泡可以节能约为( )
A. 14.2% B. 85.8%
C. 16.5% D. 83.5%
9. 如图所示,电源电压保持不变,灯L标有“6 V 0.6 W”字样,不考虑温度对灯丝电阻的影响,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P移动到中点时,灯L正常发光,电压表示数为4 V,当滑片P移到最大阻值时,灯L与滑动变阻器的电功率之比为( )
A. 4∶3 B. 3∶4 C. 3∶2 D. 2∶3
10. 如图所示的电路图,电源电压不变同闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P向上移动时,下列说法正确的是( )
A. 灯泡L变暗,电压表示数变小
B. 灯泡L变亮电压表示数不变
C. 电路消耗的总功率变小,电压表示数不变
D. 电路消耗的总功率变小,电压表示数变大
11. 如图所示的电路中,电源电压为6V,当开关S、S1闭合,只有一只灯泡发光,且电压表V的示数为6V,产生这一现象的原因可能是( )
A. 灯L1处短路 B. 灯L1处断路 C. 灯L2处短路 D. 灯L2处断路
12. 如图甲所示为一个超声波加湿器,如图乙所示为其内部湿度监测装置的简化电路图.已知电源电压为12V,定值电阻R0的阻值为30Ω,电流表的量程为0~200mA,电压表的量程为0~9V.湿敏电阻R的阻值随湿度RH变化的关系图象如图丙所示,其阻值最大为120Ω(图中未画出).则在电路安全工作的前提下,下列说法正确的是( )
A. 湿敏电阻R的电流最小值为80mA
B. 定值电阻R0的电功率最小值为0.192W
C. 电路消耗的总功率最大值为3.6W
D. 此装置能监测的湿度最大值为80%
第II卷(非选择题 共64分)
二、填空题(本大题包括7个小题,每空1分,共20分)
13. 冬天人们常用的电热暖手宝来取暖,这是通过___________方式改变手的内能;暖手宝内部通常采用水,这是利用水的___________的属性,使保暖时间更长;当袋内0.5kg的水由20℃加热至80℃,需要吸收的热量为___________ J 。[水的比热容c=4.2×103J/(kg·℃)]
14. “嫦娥四号”于2019年1月3日成功着陆月球背面.发射“嫦娥四号”的火箭所使用的燃料主要是液态氢,这是利用了氢燃料_______的特性,火箭加速上升过程中机械能_____ (选填“增大”、“减小”或“不变”).
15. 某手机电池容量为4200 mAh,,电池电压为3.7 V。用一个标有“输出5 V 4 A”的快速充电器,将手机电池从零电量充满。充电效率为84%,需要______min。快充充电线比普通手机充电线要粗一些,这是因为正常工作时,通过快充充电线的______较大。
16. 汽油机是热机的一种.汽油机作时,汽油在燃烧时是将_____能转化为_____能.如图所示的是四冲程汽油机工作状态示意图,由图可以看出,此时它正处在_____冲程.某单缸四冲程汽油机转速1800r/min,则该汽油机在ls内做了_____次功.
17. 在“设计和制作一个模拟调光灯”综合实践活动中,小明设计的电路图如图所示,已知电源电压为6V,小灯泡上标有“4.8V 0.3A”字样,滑动变阻器的规格是“20Ω 1A”. 假设小灯泡灯丝电阻固定不变,灯泡的电阻是_____Ω,他正确连接电路且操作规范后闭合开关,此时电路中的电流是_______A,移动滑动变阻器的滑动片,当灯泡正常发光时,滑动变阻器接入电路的阻值为________Ω,该电路不足之处是当滑动变阻器接入电阻过小时,会烧坏灯泡,对此你改进的措施是________.
18. 如图所示为小灯泡L和定值电阻R的I–U关系图线,由图可知,R的阻值为 ___________ Ω,L的电阻值随着电压的升高逐渐变 _______ ;若小灯泡L和定值电阻R并联在电压为2 V的电源上时,干路电流是 ___________ A。
19. 如图为一握力计的电路示意图,a、b、c、d四个接线柱,电表及一定值电阻R0未画出,金属板N固定不动,金属板M可带动金属片P滑动,从而与R构成滑动变阻器,若弹簧的电阻不计,电源电压保持不变,要求握力增大时,电表的示数也增大,则a、b之间应接入_____,c、d之间应接入______.(选填“定值电阻”、“电流表”或“电压表”)
三、作图题(每题3分,共6分)
20. 根据如图所示的实物连接图,在右面的框中画出电路图.
21. 在图上只改动一根导线,使电路成为串联电路,并使电压表测量灯的电压,在改动的导线上打“×”,然后重新连接.
( )
四、实验、探究题(每空2分,共20分)
22. 如图甲所示是“探究不同物质吸热升温现象”的实验。将质量相等的沙子和水分别装在易拉罐中,并测出沙子和水的初温。然后用酒精灯加热并不断搅拌,每隔1min记录一次温度。实验记录如下表:
加热时间/min
0
1
2
3
4
温度/℃
沙子
20
25
29
34
38
水
20
21
22
23
24
(1)除了图示的器材外,本实验还需要的测量工具有天平和________;
(2)水和沙子吸热的多少是通过_____来反映的(选填“温度计示数的变化”或“加热时间”);
(3)根据实验数据,小明画出了沙子的温度随时间变化的图像(如图乙),请画出水的温度随时间变化的图像;
( )
(4)分析图像可知,对于质量相等的沙子和水:吸收相等热量,升温较快的是________;若使两者升高相同的温度,则________吸收的热量较多。
23. 小明用甲图所示器材探究通过导体的电流与导体电阻的关系.电源电压恒为 6V,R 为电阻箱且标有“0~999.9Ω”、滑动变阻器标有“60Ω 2A”.
(1)连接电路过程中,开关 S 应该处于_____状态,连接好电路后,闭合开关,发现电流 表无示数,移动滑动变阻器滑片,电压表示数不变且接近电源电压,造成这一现象的原因可能是_____.
(2)排除电路故障后,调节电阻箱 R 使其接入电路的阻值为 4Ω,移动滑片,使电流表示数 如图乙所示;当把电阻箱的阻值调为 8Ω 后,接着应将滑动变阻器的滑片向_____(选填“A”或“B”)端移动,使电压表的示数为_____V,同时记下对应的电流值.
(3)实验过程中若保持电阻箱两端的电压为 1.5V,就本实验所用器材,电阻箱可接入的最大阻值为_____Ω.
五、计算题(24题6分,25题12分,共18分)
24. 电动汽车比燃油汽车低碳环保并且能源利用率高,是今后交通工具的发展方向。某款新型家用电动汽车蓄电池提供电压150V,电动机正常工作时电流为10A,可以使汽车获得240N的牵引力,当汽车以5m/s的速度在水平路面上匀速行驶了5min时,求:
(1)牵引力所做的功。
(2)电动汽车的电能转化为机械能的效率。
25. 如图所示,灯泡L标有“6V 3W”,R1的电阻为5Ω,变阻器标有“20Ω 1A”的字样,电流表的量程为0~3A,电压表的量程为0~3V,当开关S1、S2、S3都闭合时,灯泡L恰好正常发光。(设灯泡电阻不随温度而改变)求:
(1)灯泡L的电阻和电源电压;
(2)开关S1、S2、S3都闭合时,电流表和电压表的示数;
(3)开关S1 闭合,S2、S3 断开时,在保证电路中各元件安全工作的情况下,电阻R1消耗的最小电功率。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$$