山东省潍坊市诸城市2024-2025学年九年级上学期期末物理试卷
2025-01-17
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内容正文:
2024-2025学年山东省潍坊市诸城市九年级(上)期末物理试卷
一、单选题:本大题共8小题,共24分。
1.用细线把干净的玻璃板吊在弹簧测力计下面,读出其示数。先使玻璃板水平接触水面,再稍稍用力向上拉玻璃板如图,此时弹簧测力计的示数( )
A. 不变,因为玻璃板所受重力不变
B. 变大,因为玻璃板上下表面所受气压不相等
C. 变小,因为玻璃板受到了浮力的作用
D. 变大,因为玻璃分子与水分子之间有引力
2.在沿海地区,炎热、晴朗的天气里常常出现“海陆风”,当出现如图所示风向时,通常( )
A. 发生在白天,且陆地温度较高
B. 发生在白天,且海水温度较高
C. 发生在夜晚,且陆地温度较高
D. 发生在夜晚,且海水温度较高
3.4月24日是中国航天日,物理兴趣小组的同学们用饮料瓶自制了火箭模型,如图所示,在瓶子的内侧壁安装了一个遥控电火花发生器,按下按钮会产生电火花。演示时从瓶口喷入雾状酒精并盖上锥形纸筒,按动电火花发生器的按钮,纸筒立即飞出,此过程分析正确的是( )
A. 瓶口喷入的雾状酒精是气体
B. 电火花放电使酒精燃烧的过程,将电能转化为酒精的化学能
C. 燃气推动纸筒飞出的过程相当于汽油机的压缩冲程
D. 纸筒飞出后瓶内气体的内能减少,温度降低
4.某些金属在温度降到一定值时,其电阻会突然消失,这种现象称为超导现象。如果科学家研制出常温下的超导体,则常温超导体可用来制作( )
A. 白炽灯灯丝 B. 电风扇线圈 C. 电水壶电热丝 D. 电熨斗电热丝
5.在高铁站自动检票闸机口,乘客刷身份证的同时要进行人脸识别。身份识别成功开关闭合,指示灯L亮;人脸识别成功闭合,闸机门电动机自动打开,检票通过。若只有人脸识别成功而身份证识别错误,闸机门不打开。如图所示电路符合以上设计要求的是( )
A. B.
C. D.
6.计算机鼠标内装有自动控制传感器,其工作原理电路如图所示。物体M在导轨上左右移动时,可带动与之相连的滑动变阻器滑片P左右移动,通过电压表示数变化可反映出物体M移动的距离。当物体M向左移动时( )
A. 电流表示数不变,电压表示数不变 B. 电流表示数变大,电压表示数变大
C. 电压表示数和电流表示数的比值变小 D. 电路的总电功率减小
7.如图是磁悬浮列车工作原理图,磁体镶嵌在T形轨道里,通电时强大的磁力使列车悬浮在轨道上,实现非接触的支撑、导向和运行。关于磁悬浮交通系统,下列说法正确的是( )
A. 通电的电磁铁能使列车变轻从而悬浮 B. 列车悬浮利用同名磁极相互排斥
C. 列车正常运行时电源上端为正极 D. 车厢线圈通电后周围存在磁感线
8.规格相同的甲、乙两容器中分别装有质量为1kg和mkg的纯净水,用相同加热器加热,得到的水温与加热时间的关系图像如图所示。若水的比热容为,不计热损失,则下列说法正确的是( )
A. 乙容器中所装水的质量为2kg
B. 甲容器中水升温较快,比热容较小
C. 甲容器中水每分钟吸收的热量为
D. 甲、乙容器中水加热后末温之比为5:4
二、多选题:本大题共4小题,共16分。
9.如图甲所示是国产某品牌的油电混合动力汽车,该车的动力主要来源于汽油机,并配备了第二个动力源电池,这二者结合使用实现节能环保的效果,图乙该汽车汽油机某冲程的结构图。下列说法正确的是( )
A. 汽车使用动力电池行驶时,减少了汽车尾气的排放
B. 如图乙所示的是汽油机的压缩冲程
C. 动力源电池的使用不能提高汽油机的效率
D. 汽油机燃料燃烧时是内能转化成机械能
10.如图所示,电源电压恒为6V,电流表量程为,电压表量程为,定值电阻的阻值为,滑动变阻器的规格为“”。闭合开关S,在保证电路安全的前提下,移动变阻器的滑片P,则( )
A. 电路的最大总功率为3W
B. 电流表示数的变化范围为
C. 电阻的最大功率为
D. 变阻器接入电路的最小阻值为
11.如图是某家庭电路的一部分,下列说法正确的是( )
A. 当插座出现发热冒烟时应立即切断电源
B. 正常情况下,用测电笔接触A点会使氖管发光
C. 为用电安全,应在甲处安装电灯,乙处安装开关
D. 电冰箱连入三孔插座后,电灯与电冰箱是串联
12.每年进入汛期,多地会发生强降雨,导致河流水位上涨。某校科技小组设计了一个监测水位的装置如图甲所示,电路中电源电压保持不变,为定值电阻,为竖直放置的最大阻值为的变阻器,浮子可带动变阻器滑片P上下移动。当电流表的示数达到某一数值时,装置内的水位达到警戒值25cm。变阻器接入电路的阻值R随水位的变化关系如图乙所示,与之对应的电压表与电流表示数变化关系如图丙所示。则( )
A. 该电路消耗的最小总功率值为 B. 当水位升高时,电压表示数减小
C. 水位达到警戒值时电压表示数为4V D. 水位为20cm时变阻器功率最大
三、作图题:本大题共2小题,共6分。
13.如图所示,一条形磁铁放在水平桌面上,另一个带铁芯的螺线管置于条形磁铁右侧。闭合开关,条形磁铁处于静止状态,螺线管下侧的小磁针静止时N极指向左端。请你在通电螺线管上画出导线的绕向和条形磁铁受到的摩擦力示意图。
14.如图所示为带USB接口的插座,请把图中元件接入电路,要求开关断开时,插座和USB接口均不能使用;开关闭合时,插座和USB接口可以独立工作。
四、实验探究题:本大题共3小题,共24分。
15.某实验小组用铁屑和小磁针黑端为N极来探究“通电螺线管外部磁场的方向”。
闭合开关,把小磁针放在通电螺线管四周不同的位置,小磁针静止时N极所指方向如图乙所示,则此时通电螺线管的左端为______选填“N”或“S”极;
断开开关,对调电源正负极后闭合开关,小磁针静止时N极指方向如图丙所示,说明通电螺线管的极性与______有关;
有学者认为,地球周围存在磁场,地磁场是由于地球带电自转,形成的环形电流而产生的,根据地磁场的磁极分析推断,图丁中地球的环形电流方向与地球自转方向______选填“相同”或“相反”。
16.如图是探究“电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”的实验装置,透明容器中密封着初温和质量相等的空气,与之相连的U形管中液面高度如图所示。
图甲装置可探究电流通过导体产生的热量与______之间的关系,通电一段时间后,______选填“左”或“右”侧U形管中液面的高度差更大;
图乙装置可探究电流通过导体产生的热量与______之间的关系;电阻丝的主要作用是使电阻和中的电流______选填“相等”或“不相等”;
图乙中,若通电一段时间后发现左侧U形管的液面高度差逐渐变大,但右侧U形管液面高度差不变,经检查是电路故障引起的。则可能的原因是______。
A.电阻丝短路
B.电阻丝断路
C.电阻丝断路
D.电阻丝短路
17.图甲为伏安法测电阻实验的电路,所用器材如下:电压保持不变的电源、电流表、电压表、滑动变阻器、待测电阻约为、开关及导线若干。
将实验器材连成如图甲所示的实验电路,闭合开关,将滑动变阻器滑片向右移动,观察到电压表示数不变,电流表示数为零,造成这种现象的原因是其中有一条导线连接错误,请将该导线打上“”号;并用笔画线代替导线把它改到正确的位置上;
排除电路故障后,闭合开关,调节滑片,并记录了三组电压表和电流表的数据。其中当电压表示数为时,电流表指针如图乙所示,则待测电阻的阻值为______保留一位小数。
实验次数
电压
电流
1
2
3
小华同学认为不用电流表也能测量电阻值,他用电阻箱和单刀双掷开关,设计了如图丙所示的电路来测量未知电阻,然后进行了下列操作:
①闭合开关,将单刀双掷开关掷于位置a处,记下电压表的示数U;
②将单刀双掷开关掷于位置b处,调节电阻箱R的旋钮,使电压表的示数为;
③若此时变阻箱连入电路的电阻如图丁所示,则待测电阻的阻值______。
五、计算题:本大题共3小题,共30分。
18.某种晶体在熔化时变成同温度的液体所吸收的热量与其质量的比值叫作这种晶体的熔化热,用字母表示。现将质量为1kg初温为的冰块用天然气灶加热,其温度随加热时间变化的关系图线如图所示。已知CD段加热时间是AB段的两倍,相同时间内冰和水吸收热量相同,水的比热容为,天然气的热值为,若BC段消耗的天然气体积为,天然气灶效率为,求:
段水吸收的热量;
冰的比热容;
冰的熔化热。
19.某电热水器内部简化电路如图甲所示,由控制电路和加热电路组成。控制电路中电源电压恒为12V,电流鉴别器相当于电流表,为定值电阻,为热敏电阻,其阻值随水温的变化关系如图乙所示。加热电路中电源电压为220V,加热电阻的阻值为。当热水器中水温降到时,鉴别器中电流减小到30mA,开关闭合,加热电路开始加热;当水温升至某温度时,鉴别器中电流增大到40mA,开关断开,加热电路停止加热。求:
加热电路工作时功率;
定值电阻的阻值;
加热电路停止加热时水的温度。
20.如图所示,电源电压保持不变,滑动变阻器的最大阻值为,灯泡L上标有“”字样,其电阻不随温度的变化而改变。当开关、、都闭合时,灯泡L正常发光,电流表A的示数为1A;当开关、断开,闭合时,改变变阻器滑片P的位置,使变阻器连入电路的阻值分别为和,在这两种情况下,滑动变阻器消耗的功率相等。求:
灯泡正常发光时的电流和电阻;
定值电阻的阻值;
整个电路消耗的电功率的最小值。
答案和解析
1.【答案】D
【解析】解:
因为玻璃和水接触在一起,并且玻璃分子和水分子间的距离在引力作用的范围内,故水分子和玻璃分子之间存在相互作用的引力,故向上拉玻璃板时,弹簧测力计的读数将变大,不是因为沾水,故ABC错、D正确。
故选:D。
根据实验现象及分子动理论分子间存在相互作用的引力和斥力进行解答。
本题主要考查了学生对分子间的作用力的了解和应用,是一道基础题。
2.【答案】D
【解析】解:水的比热容比泥土、沙石的大,白天太阳照射时,水面温度上升得慢,陆地温度上升得快,热空气上升,冷空气补充,风从海面吹向陆地,形成海风;
晚上,气温下降,水面温度下降得慢,温度高一些,热空气上升,风从陆地吹向海面,形成陆风,由图可知,此时地面附近的空气从陆地吹向海洋,形成陆风,故出现如图所示风向时,通常发生在夜晚,且海水温度较高。
故选:D。
根据水的比热容比泥土、沙石的比热容大的特点以及风是从高压区吹向低压区来分析海风的形成过程。
本题主要考查学生对水的比热容较大的应用的了解和掌握,涉及到海陆风的形成。
3.【答案】D
【解析】解:A、瓶口喷入的雾状酒精是气体液化后液态酒精,故A错误;
B、酒精燃烧时,消耗化学能,产生内能,故是将化学能转化为内能的过程,故B错误;
C、燃气推动纸筒飞出去,将内能转化为机械能,而内燃机的做功冲程也将内能转化机械能,因此燃气推动纸筒飞出的过程相当于内燃机的做功冲程,故C错误;
D、气体对纸筒做功,纸筒飞出,瓶内气体内能减小,温度降低,故D正确。
故选:D。
物质由气态变为液态的过程叫液化;
燃料具有化学能;
做功改变内能的实质是能量的转化,物体对外做功是内能转化为机械能;
对物体做功,内能增加、温度升高,物体对外做功,内能减小,温度降低。
本题考查物态变化、能量的转化、内燃机的四个冲程,知识点较多,属于中等题。
4.【答案】B
【解析】解:ACD、白炽灯的灯丝、电水壶电热丝、电熨斗电热丝都是把电能转化为内能的电热器,不能用超导体来制作,故ACD不符合题意;
B、电风扇线圈用超导体来制作,通电后不会发热,电能转化为机械能,效率更高,故B符合题意。
故选:B。
超导体的电阻为零,用来制作电动机的线圈可以减小电能损失,但是不能用超导体制作发热体。
本题考查的是超导体的特点及应用,属于基础性题目。
5.【答案】A
【解析】解:身份识别成功开关闭合,指示灯L亮;人脸识别成功闭合,闸机门电动机自动打开,检票通过,这说明指示灯与电动机互不影响,是并联的;若只有人脸识别成功而身份证识别错误,闸机门不打开,这说明在电动机的支路中,开关在干路中,故A正确。
故选:A。
根据题意分析两个开关的连接方式、灯泡与电动机的连接方式,从而得出正确的电路图。
本题考查根据要求设计电路,逐一对每个电路进行分析,找出与题中条件相符合的电路图即可。
6.【答案】C
【解析】解:开关闭合,为定值电阻R的简单电路,电流表测通过R的电流,故电流表示数不变;电压表并联在R的左侧,当物体M向左移动时,电压表并联部分的电阻变小,故电压表示数变小,故AB错误;
C.电压表示数和电流表示数的比值是电压表并联部分的电阻,当物体M向左移动时,电压表并联部分的电阻变小,故电压表示数和电流表示数的比值变小,故C正确;
D.电源电压不变,电路中电流不变,根据可知,电路的总电功率不变,故D错误。
故选:C。
分析电路图可知,电路中只有一个电阻,电流表测量电路中的电流,电压表测电阻左侧部分的电压;根据欧姆定律分析电流表和电压表示数的大小、电压表示数和电流表示数比值的大小变化;根据分析总功率的变化。
本题考查了学生对欧姆定律、电功率计算公式的掌握和运用,本题关键是认识到滑动变阻器起不到变阻作用。
7.【答案】C
【解析】解:A、电磁铁通电后列车自身的重力不会改变,故A错误;
B、列车悬浮利用异名磁极相互吸引,故B错误;
C、根据安培定则和磁极间的相互作用规律可知:列车正常运行时电源上端为正极,故C正确;
D、车厢线圈通电后周围存在磁场,故D错误。
故选:C。
列车悬浮利用同名磁极相互排斥;
根据安培定则判断电磁铁的电源的正负极。
本题考查的是磁悬浮列车的基本原理;会根据安培定则判断电磁铁的磁场和电源的正负极。
8.【答案】D
【解析】解:B、由图可知,甲容器中水升温较快,水的比热容相同,故B错误;
C、由图可知,甲容器中水加热2分钟时升高的温度,
2分钟内水吸收的热量:,
则甲容器中水每分钟吸收的热量:,故C错误;
A、由图可知,乙容器中水加热3分钟时升高的温度,
,
根据可得,水的质量:,故A错误;
D、加热,两容器中水吸收的热量相等,且,
根据可得,甲、乙容器中水升高的温度:,
,
则甲中水的末温为,
乙中水的末温为,
由于在1标准大气压下,水的沸点为,故甲中水的末温为、乙中水的末温为,
故甲、乙容器中水的末温之比为::4,故D正确。
故选:D。
由图可知,两容器中水升温的快慢情况;物质的比热容与物质的种类、状态有关,与升温情况无关;
由图可知,甲容器中水加热2分钟时升高的温度,根据求水吸收的热量,从而可得甲容器中水每分钟吸收的热量;
由图可知,乙容器中水加热3分钟时升高的温度,根据题意得出水吸收的热量,根据求水的质量;
加热,两容器中水吸收的热量相等,根据求水升高的温度,得出水的末温,与水的沸点比较确定水的末温,从而得出甲、乙容器中水的末温之比。
本题考查比热容的理解和热量的相关计算,根据图像得出相关信息关键。
9.【答案】AC
【解析】解:汽车使用动力电池行驶时,减少了汽车尾气的排放,故A正确;
B.如图乙所示的是汽油机的做功冲程,故B错误;
C.动力源电池的使用不能提高汽油机的效率,故C正确;
D.汽油机燃料燃烧时是化学能转化成内能,故D错误;
故选:AC。
在压缩冲程末尾,火花塞产生电火花,使燃料猛烈燃烧,产生高温高压的燃气,高温高压气体推动活塞向下运动,带动曲轴转动,对外做功是做功冲程。
提高热机效率的方法:
改善燃烧条件;减少摩擦损失;充分利用废气能量;减少热量损失;采用先进技术。
本题考查四冲程的判断及提高热机效率的方法,燃料燃烧的能量转化,属于基础题。
10.【答案】BC
【解析】解:A、由图可知该电路为和的串联电路,电流表测电路中的电流,电压表测两端的电压;
已知电流表量程,允许通过的最大电流为;电压表的量程为,即两端的电压最大为:,
由欧姆定律可知通过的最大电流为:,
由上述分析可知,为确保电路安全,因此电路中的最大电流为:,
则电路消耗的最大功率为:,故A错误;
B、当滑动变阻器接入电路的阻值最大为时,电路的总电阻最大为:,
由欧姆定律可知电路中电流最小为:,
由上述分析可知电流表示数的变化范围为,故B正确;
C、由可知电阻消耗的最大功率为:,故C正确;
D、由可知当电路中的电流最大时,电路总电阻最小,即滑动变阻器接入电路的阻值最小;
已知最大电流,由欧姆定律可知总电阻最小为:,
由串联电路的电阻特点可知滑动变阻器接入电路的最小阻值为:,故D错误。
故选:BC。
A、由图可知该电路为和的串联电路,电流表测电路中的电流,电压表测两端的电压;
由题可知电流表的量程、滑动变阻器允许通过的最大电流;已知电压表的量程,即两端的最大电压,由欧姆定律可知此时通过的电流最大,利用欧姆定律求出通过的最大电流;为确保电路安全,电路中的电表不能超出量程,电流不能超出用电器允许通过的最大值;据此可得出电路中的最大电流;再利用求出电路消耗的最大功率;
B、当滑动变阻器接入电路的阻值最大时,电路的总电阻最大,利用可求出电路中的最小电流,由上述分析已知电路中的最大电流,便可知道电流表的示数变化;
C、由可知电路中的电流最大时,电路总电阻最小,即滑动变阻器接入电路的阻值最小,已知最大电流,利用欧姆定律先求出最小总电阻,进而可求出滑动变阻器接入电路的最小阻值;
D、利用可求出电阻消耗的最大功率。
本题考查了对欧姆定律和电功率的应用,解题关键是要注意利用欧姆定律分析电路中的电流最大、最小时与滑动变阻器接入电路的阻值的关系。
11.【答案】AB
【解析】解:A、当出现插座发热冒烟、插座碰水等情况,要及时的切断电源,故A正确;
B、A点通过保险丝后接在火线上,用试电笔接触火线会使氖管发光,故B正确;
C、为用电安全,开关与电灯串联,开关控制火线,所以应在甲处安装开关,乙处安装电灯,故C错误;
D、家庭电路中各个用电器之间是并联的,因此电冰箱连入三孔插座后,电灯与电冰箱是并联的,故D错误。
故选:AB。
插座冒烟、碰水时要及时切断电源;
使用测电笔时,接触火线氖管发光,接触零线氖管不发光;
开关应该接在火线和用电器之间;
照明电路的各个用电器互不影响,是并联的。
本题考查的是测电笔的使用规则;知道安全用电的原则;知道家庭电路的组成。
12.【答案】ACD
【解析】解:闭合开关,两电阻串联接入电路,电压表测两端的电压,电流表测通过电路的电流,
A、当滑动变阻器接入电路的电阻为0时,电路为定值电阻的简单电路,根据欧姆定律可知此时通过电路的电流最大,由丙图可知通过电路的最大电流为,电压表示数为电源电压;此时,由图丙可知通过电路的最小电流为,该电路工作时的最小总功率:,故A正确;
B、由图甲可知当水位升高时,滑动变阻器接入电路的电阻变小,滑动变阻器分得的电压变小,根据串联分压原理,可知电压表示数变大,故B错误;
C、接入电路的阻值随水位的变化关系如图乙,由乙图可知,,两式联立可得:,,则,
当水位达到警戒水位25cm时,滑动变阻器接入电路的电阻为,
串联电路总电阻等于各部分电阻之和,根据欧姆定律可得通过电路的电流:,
串联电路的电流相等,根据欧姆定律可得电压表示数为;故C正确;
D、水位变化过程中,滑动变阻器最大功率,当,滑动变阻器的功率最大,
当,代入数据:,得,故D正确。
故选:ACD。
闭合开关,两电阻串联接入电路,电压表测两端的电压,电流表测通过电路的电流,
通过电路的电流最小时,电路的电功率最小,根据计算该电路工作时的最小总功率;
由图甲可知当水位升高时,滑动变阻器接入电路的电阻变小,根据串联分压原理可知电压表示数变化;
由乙图可得接入电路的阻值随水位的变化的函数关系,进一步计算当水位达到警戒水位25cm时,滑动变阻器接入电路的电阻,根据串联电路电阻规律结合欧姆定律计算此时通过电路的电压;
水位变化过程中,通过求最大功率找出关系式。
本题考查了电功率公式和欧姆定律的应用,要求学生能够结合三个图像找到有用的信息,并能灵活运用所学的公式进行计算。
13.【答案】解:由图可知,小磁针的左端为N极,右端为S极,由磁极间的作用规律可知,通电螺线管的右端为N极,左端为S极,由安培定则可知,电流从螺线管的左端流入,右端流出;
条形磁铁的N极与通电螺线管的S极靠近,相互吸引,所以条形磁铁受到的摩擦力水平向左,如图所示:
【解析】根据磁极间的作用规律判断出通电螺线管的N、S极,再根据安培定则判断出通电螺线管上导线的绕向;根据磁极间的作用规律分析条形磁铁受到的摩擦力方向。
本题考查了安培定则、磁极间作用规律的应用、摩擦力方向的判断,属于基础题目。
14.【答案】解:
由题知,三孔插座和USB接口可以独立工作,即两者是并联的,而三孔插座和USB接口由开关控制,说明开关在干路上,由此按家庭电路连接的要求补画电路如图所示:
【解析】并联电路各支路用电器互不影响,由此可知,三孔插座和USB接口的连接方式;根据开关作用确定其在电路中的位置;
三孔插座的接法:上孔接地线,左孔接零线,右孔接火线。
本题考查了开关、三孔插座的连接,属于基础题目。
15.【答案】N 电流的方向 相反
【解析】解:闭合开关,把小磁针放在通电螺线管四周不同的位置,小磁针静止时N极所指方向如图乙所示,则此时通电螺线管的左端为N极;
断开开关,对调电源正负极后闭合开关,小磁针静止时N极指方向如图丙所示,说明通电螺线管的极性与电流的方向有关;
根据地磁场的磁极和安培定则分析推断,图丁中地球的环形电流方向与地球自转方向相反。
故答案为:;电流的方向;相反。
根据磁极间的相互作用规律和磁场的特点进行分析;
通电螺线管的磁场方向与电流方向有关;
根据安培定则来分析。
本题考查的是通电螺线管的磁场;会根据安培定则判断通电螺线管的磁极。
16.【答案】电阻 右 电流 不相等 BD
【解析】解:由甲图可看出,两电阻串联,电流和通电时间相同,电阻不同,故甲装置可探究电流产生的热量与电阻的关系;由焦耳可知,右侧电阻大,产生的热量更多,故液面高度差更大。
图乙中容器内两电阻和通电时间相同,和并联后又和串联,所以在干路上,在支路上,通过和的电流不相同,所以图乙可以探究电流通过导体产生的热量与电流的关系。
探究电流通过导体产生的热量与电流的实验中,要使通过和的电流不同,因此电阻的作用是为了使和中的电流不相同;
通电一段时间后,左侧U形管的液面高度差逐渐变大,说明电路是通路,右侧U形管的液面高度不变,经检查是电路故障引起的,则可能是短路或开路或R3短路,故选:BD。
故答案为:电阻;右;电流;不相等;。
电流通过导体产生的热量与通过的电流、导体的电阻和通电时间有关,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外两个因素不变,结合串联、并联电路电流的规律分析及转换法分析;
本实验根据U形管液面的高度差来反映电流产生的热量多少,左侧U形管的液面高度差逐渐变大,说明电路是通路,根据右侧U形管的液面高度不变分析。
本题探究“导体产生的热量与什么因素有关”,考查控制变量法、转换法、串联和并联电路的规律及焦耳定律的运用。
17.【答案】
【解析】解:将滑动变阻器滑片向右移动,电压表示数不变,电流表无示数,说明电路断路,电源表测的是电源电压,判断电路中定值待测电阻的接线错误,引起电路断路,正确的连接如下:
电流表的量程,分度值为,电流表的示数是,
,
,
,
待测电阻的阻值;
由图丁可知电阻箱的接入的电阻,
由串联电路的分压规律得:,
待测电阻
故答案为:见解答;;。
将滑动变阻器滑片向右移动,电压表示数不变,电流表无示数,说明电路断路,电压表测的是电源电压,判断电路的连接故障原因;
电流表的量程、分度值已知,可读取电流表的示数,由欧姆定律求出三次测量的电阻求平均值;
由图丁可知电阻箱的接入的电阻,由串联电路的分压规律求出待测电阻的阻值。
本题考查了电路故障分析及实物图的连接,欧姆定律的应用,电阻箱示数的读取,串联电路中电压的分配规律。
18.【答案】解:冰的质量为1kg,冰熔化成水,状态变化,质量不变,水的质量是1kg,
由图象知,在CD段,水从升高到,水吸收的热量为:
。
已知CD段加热时间是AB段的两倍,相同时间内冰和水吸收热量相同,水吸收的热量为:,
在CD段,冰从吸收热量升高到,为水吸收热量所需时间的一半,则冰吸收的热量:
,
根据得,冰的比热容为:。
段消耗的天然气完全燃烧放出的热量,
冰在熔化时变成同温度的水所吸收的热量,
冰的熔化热。
答:段水吸收的热量为。
冰的比热容为。
冰的熔化热为。
【解析】冰的质量为1kg,冰熔化成水,状态变化,质量不变,水的质量是1kg,由图象知,在CD段,水从升高到,根据得出水吸收的热量;
已知CD段加热时间是AB段的两倍,相同时间内冰和水吸收热量相同,在CD段,冰从吸收热量升高到,为水吸收热量所需时间的一半,得出冰吸收的热量,根据得冰的比热容;
根据得出BC段消耗的天然气完全燃烧放出的热量,根据效率公式得出冰在熔化时变成同温度的水所吸收的热量,根据冰的熔化热定义得出冰的熔化热。
本题考查比热容的有关计算,是一道综合题。
19.【答案】解:开关闭合,加热电路的电功率:;
当热水器中水温降到时,鉴别器中电流减小到30mA,开关闭合,加热电路开始加热,控制电路的总电阻:,
当时,由图乙可知,,的阻值:;
当水温升至某温度时,鉴别器中电流增大到40mA,开关断开,加热电路停止加热,控制电路的总电阻:,
热敏电阻的阻值:,
由图乙可知,当,水的温度是。
答:加热电路的电功率是1000W;
定值电阻的阻值是;
加热电路停止加热时水的温度是。
【解析】知道加热电阻的阻值和两端的电压,根据求出加热电路的电功率;
当热水器中水温降到时,鉴别器中电流减小到30mA,开关闭合,加热电路开始加热,由欧姆定律得到控制电路的总电阻,由图乙得到温度是时加热电阻阻值,由电阻的串联得到的阻值;
当水温升至某温度时,鉴别器中电流增大到40mA,开关断开,加热电路停止加热,由欧姆定律得到电路的总电阻,由电阻的串联得到的阻值,由图乙得到加热电路停止加热时水的温度。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的灵活应用,关键是根据图象读出电阻和对应的温度。
20.【答案】解:由可得灯泡正常发光时的电流为:
;
根据欧姆定律可知灯泡电阻;
当开关、、都闭合时,与灯泡并联,电流表测支路的电流,电流表A测干路电流,
因并联电路中各支路两端的电压相等,且灯泡正常发光时两端的电压和额定电压相等,
所以,电源的电压;
电流表A的示数为1A,根据并联电路的电流特点可知通过的电流,
根据欧姆定律可知;
当开关、断开,闭合时,灯泡和滑动变阻器串联,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,且在这两种情况下滑动变阻器消耗的功率相等,
由可得:,即,
解得:,
当开关、断开,闭合,滑动变阻器接入电路的电阻最大时,电路中的总电阻最大,电路消耗的总功率最小,最小总功率为:
。
答:灯泡正常发光时的电流和电阻分别为、;
定值电阻的阻值为;
整个电路消耗的电功率的最小值是。
【解析】知道灯泡的额定电压和额定功率,根据求出灯泡正常发光时的电流;根据欧姆定律得出灯泡电阻;
当开关、、都闭合时,与灯泡并联,电流表测支路的电流,电流表A测干路电流,根据并联电路的电压特点和灯泡正常发光时的电压和额定电压相等可知电源的电压;
根据并联电路的电流特点可知通过的电流,根据欧姆定律可知的阻值;
根据可知灯泡的电阻;
当开关、断开,闭合时,滑动变阻器与灯泡串联,根据欧姆定律和电阻的串联分别求出滑动变阻器连入电路的阻值分别为、时电路中的电流,利用表示出滑动变阻器消耗的功率,利用两者相等求出滑动变阻器的阻值,根据可知,当电路中电阻最大时即的最大阻值和串联时电路的电功率最小,进一步利用和电阻的串联求出最小功率。
本题考查了串联电路的特点和并联电路的特点以及欧姆定律、电功率公式的灵活应用,难度较大。
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