辽宁省大连市西岗区2024-2025学年九年级上学期期末物理试卷
2025-02-07
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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 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 辽宁省 |
| 地区(市) | 大连市 |
| 地区(区县) | 西岗区 |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 304 KB |
| 发布时间 | 2025-02-07 |
| 更新时间 | 2025-02-07 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-02-07 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/50319945.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
2024-2025学年辽宁省大连市西岗区九年级(上)期末物理试卷
一、单选题:本大题共6小题,共12分。
1.下列家用电器中,其额定功率最接近1000W的是( )
A. 笔记本电脑 B. 家用空调 C. 家用台灯 D. 彩色电视机
【答案】B
【解析】解:A、由生活经验可知,笔记本电脑的额定功率约为100W,故A不合题意;
B、由生活经验可知,家用空调的功率约为1000W,故B符合题意;
C、由生活经验可知,家用台灯的电功率在40W以内,故C不合题意。
D、由生活经验可知,彩色电视机的电功率在150W左右,故D不合题意。
故选:B。
结合生活经验,确定各个选项中家用电器的功率大小,选出合适的答案。
本题主要考查学生对常见家用电器电功率大小的估测能力,难度不大。
2.下列事例中,属于防止电热的是( )
A. 用电饭锅煮米饭 B. 用电烙铁对进行焊接
C. 用电热孵卵器孵小鸡 D. 电视机后盖上有很多小孔
【答案】D
【解析】解:ABC、用电饭锅煮米饭、用电烙铁对进行焊接、用电热孵卵器孵小鸡,都是利用电流的热效应来加热物体,属于电热的利用,故ABC不符合题意;
D、电视机后盖上有很多小孔,是为了散热,防止电热的危害,故D符合题意。
故选:D。
电热有利有弊,我们要兴利除弊。
本题考查的是电热的利用和防止,属于基础题目。
3.用梳子梳头发,头发会随着梳子飘起。这是由于( )
A. 分子间存在引力 B. 分子间存在斥力 C. 异种电荷相互吸引 D. 同种电荷相互排斥
【答案】C
【解析】解:用梳子梳头发,头发会随着梳子飘起。这是由于梳子和头发摩擦后带异种电荷,异种电荷相互吸引,故C正确,ABD错误。
故选:C。
同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引。
本题考查的是电荷间的相互作用规律,属于基础题目。
4.我国在南海开采的新型能源可燃冰,在相同条件下可燃冰完全燃烧放出的热量是煤气的数十倍。这说明与煤气相比,可燃冰的( )
A. 质量大 B. 比热容大 C. 热值大 D. 内能大
【答案】C
【解析】解:在同等条件下,包含质量相同,“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍,说明“可燃冰”的热值很大。
故选:C。
1kg某种燃料完全燃烧放出的热量,叫这种燃料的热值,据此回答。
本题考查了学生对燃料的热值的理解,是中考热点,属于易错题目。
5.下列做法中,符合安全用电要求的是( )
A. 户外活动时,不靠近高压带电体 B. 放风筝时,选择在高压电线附近
C. 使用测电笔时,手接触笔尖金属体 D. 有人触电时,立即用手把他拉开
【答案】A
【解析】解:AB、在户外,不要靠近高压带电体,因为高压带电体在不接触时也可能会触电,高压线是高压带电体,应远离,所以在高压电线附近放风筝是不安全的,不符合安全用电要求;故A正确,B错误;
C、使用测电笔时手必须接触金属体笔尾,故C错误;
D、一旦发生触电事故,应先切断电源再进行抢救,故D错误。
故选:A。
安全用电的基本原则是不靠近高压带电体,不接触低压带电体;
使用测电笔时手不能接触金属体笔尖,必须接触金属体笔尾;
一旦发生触电事故,应先切断电源再进行抢救。
本题主要考查学生对安全用电知识、触电的应急措施的了解与掌握,加强用电安全意识,学会自我保护。
6.如图所示,电源电压不变。闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P从中点向左端移动时( )
A. 电流表的示数不变,电压表V的示数变大
B. 电流表的示数不变,电压表V的示数不变
C. 电流表的示数变小,电压表V的示数变大
D. 电流表的示数变小,电压表V的示数不变
【答案】D
【解析】解:
由图可知,与并联,电流表测变阻器的电流,电流表测电阻的电流,电压表V测电源电压,因电源电压不变,则电压表示数不变;
因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以通过的电流不变;
滑动变阻器的滑片P自中点向左端移动的过程中,变阻器连入电路的电阻变大,由可知,通过变阻器电流变小,即电流表的示数变小,根据并联电路电流的规律知干路的电流变小,电流表的示数变小,故D正确。
故选:D。
由图可知,与并联,电流表测变阻器的电流,电流表测干路的电流,电压表V测电源电压,因电源电压不变,则可知电压表的示数不变;
根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知通过的电流不变;
根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律可知该支路电流的变化,即可判断电流表的示数变化,根据并联电路电流的规律判断出干路电流的变化,即可判断电流表示数的变化。
本题考查并联电路的规律及欧姆定律的运用,关键是对电路的分析。
二、多选题:本大题共3小题,共6分。
7.关于四冲程汽油机,下列说法正确的是( )
A. 在汽缸的顶部有喷油嘴 B. 在吸气冲程中只将汽油吸入汽缸
C. 在压缩冲程中汽缸内气体的内能增大 D. 在做功冲程中燃气的内能转化为机械能
【答案】CD
【解析】解:汽油机顶部没有喷油嘴,故A错误;
B.吸气冲程是活塞向下运动,进气门开,排气门关闭,吸的时汽油和空气的混合物,故B错误;
C.压缩冲程是活塞向上运动,两个气门全关闭,将机械能转化为内能,故C正确;
D.做功冲程是两个气门都关闭,火花塞点火,活塞向下运动,将内能转化为机械能,故D正确。
故答案为:CD。
内燃机的四个冲程:吸气、压缩、做功、排气冲程;吸气冲程是活塞向下运动,进气门开,排气门关闭;压缩冲程是活塞向上运动,两个气门全关闭,将机械能转化为内能;做功冲程是两个气门都关闭,火花塞点火,活塞向下运动,将内能转化为机械能;排气冲程是活塞向上运动,进气门关闭,排气门开启。
此题主要考查了内燃机四个冲程的特点,比较简单。
8.如图所示,电源电压不变,定值电阻和的阻值相等。闭合开关S,在滑动变阻器的滑片P从中点向右端移动的过程中( )
A. 电压表和电压表的示数之差变小
B. 电压表和电压表的示数之和不变
C. 电压表示数与电流表A示数的比值不变
D. 电压表的示数变化量等于电压表的示数变化量
【答案】BCD
【解析】解:闭合开关,三个电阻串联接入电路,电压表测滑动变阻器和两端的总电压,电压表测两端的电压;
A、由图知电压表和电压表的示数之差就是滑动变阻器两端的电压;闭合开关S,在滑动变阻器的滑片P从中点向右端移动的过程中,滑动变阻器接入电路的电阻变大,根据串联电路的分压作用知滑动变阻器两端的电压变大,所以电压表和电压表的示数之差变大,故A错误;
B、定值电阻和的阻值相同,根据串联分压原理可知和两端的电压相同,即,根据可知两端电压的变化量等于电压表示数变化量,
串联电路总电压等于各部分电压之和,则,整理可得,
电压表的示数:,电压表的示数:,
电压表和的示数之和:,故B正确;
C、电压表示数与电流表A示数的比值等于定值电阻的电阻,由于的电阻不变,所以电压表示数与电流表A示数的比值不变,故C正确;
D、串联电路总电压等于各部分电压之和,则,
根据串联电路电压规律可知两端电压的变化量等于电压表示数变化量,所以电压表示数的变化量等于电压表示数的变化量,故D正确;
故选:BCD。
闭合开关,三个电阻串联接入电路,电压表测滑动变阻器和两端的总电压,电压表测两端的电压;
由图知电压表和电压表的示数之差就是滑动变阻器两端的电压;
闭合开关S,在滑动变阻器的滑片P从中点向右端移动的过程中,滑动变阻器接入电路的电阻变大,根据串联电路的分压作用知滑动变阻器两端的电压变大,进而判断出电压表和电压表的示数之差的变化;
定值电阻和的阻值相同,根据串联分压原理可知和两端的电压相同,根据可知两端电压的变化量等于电压表示数变化量;
根据串联电路电压规律表示、电压表的示数、电压表的示数,进一步计算电压表和的示数之和;
根据串联电路电压规律可知两端电压的变化量等于电压表示数变化量,据此判断电压表示数的变化量与电压表示数的变化量的大小关系;
电压表示数与电流表A示数的比值等于定值电阻的电阻。
本题考查电路电流特点、串联分压原理、欧姆定律、电功率公式的灵活运用,难度较大。
9.如图所示的电路,电源电压为且保持不变,电流表量程为“”,电压表量程为“”,小灯泡L标有“”字样不考虑温度对灯丝电阻的影响,滑动变阻器上标有“”字样。闭合开关,在保证电路元件安全情况下,下列说法正确的是( )
A. 电压表的示数变化范围是
B. 滑动变阻器接入电路的阻值变化范围是
C. 电路总功率变化范围是
D. 小灯泡L消耗的最小功率是
【答案】ABC
【解析】解:
由图知,R与L串联,电压表测R两端电压,电流表测电路中电流,
由可得灯光正常发光电流:;
滑动变阻器允许通过最大电流为1A,所以电路中最大电流为;
电路的最大总功率为:;
由串联电路的电压特点可知,此时电压表示数最小:,
此时滑动变阻器接入电路中的最小电阻值:;
灯泡的电阻:;
电压表量程为,电压表示数最大为3V,此时R连入阻值最大,
此时灯泡两端电压,
此时电流最小,,
滑动变阻器接入电路中的最大阻值:;
电路的最小总功率为:;
此时灯泡的最小功率:;
综上所述:
A、电压表的示数变化范围是“”,故A正确;
B、滑动变阻器接入电路的阻值变化范围是“”,故B正确;
D、灯泡的最小功率为,故D错误;
C、电路总功率变化范围是“”,故C正确。
故选:ABC。
由计算灯泡正常工作电流,根据串联电路电流特点确定电路中的最大电流,电压表最小值,由欧姆定律计算连入的最小阻值;
由电压表量程,根据串联电路特点得到灯泡最小电压,由欧姆定律和电功率公式计算电路的最小电流以及变阻器的最大电阻,灯泡的最小功率;根据分析电路的最大功率和最小功率。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活运用,关键是电路中最大电流的确定和滑动变阻器接入电路中最大值、最小值的判断。
三、填空题:本大题共6小题,共12分。
10.东北铁锅炖深受大家喜爱。人站在距离厨房较远的客厅里,也能闻到锅中食物的香味。这是一种______现象,说明______在不停地做无规则运动。
【答案】扩散 分子
【解析】解:人站在距离厨房较远的客厅里,也能闻到锅中食物的香味,这是因为菜香分子在永不停息地做无规则运动,这是扩散现象。
故答案为:扩散;分子。
不同物质相互接触时彼此进入对方的现象叫扩散现象。
本题考查了扩散现象,属于基础题。
11.用电水壶烧水时,是将电能转化为水的______能;将一根镍铬合金线均匀地拉长,该镍铬合金线的电阻将______选填“变大”“变小”或“不变”。
【答案】内 变大
【解析】解:电热水壶烧水时,消耗了电能,将电能转化为水的内能,使水的内能增加、温度升高;
当镍铬合金丝被均匀拉长后,材料不变,其长度变长的同时导线变细,所以镍铬合金线电阻变大;
故答案为:内;变大。
电流做功的过程,就是将电能转化为其它形式的能的过程;
电阻大小的因素是导体的材料、长度和横截面积。材料一定时,导线越长,横截面积越小;电阻越大。
本题考查了能量的转化以及影响电阻的有关因素。
12.2021年1月29日,我国在酒泉卫星发射中心用长征四号丙运载火箭,成功将遥感三十一号02组卫星发射升空,卫星进入预定轨道。绕地飞行的卫星在遭遇月食期间,没有太阳光的照射,卫星的温度会急剧下降。此时卫星的内能会______选填“增大”“不变”或“减小”,这是通过______的方式改变了卫星的内能。
【答案】减小 热传递
【解析】解:改变内能的方式有两种,即做功和热传递。没有太阳光照射时的卫星表面的温度会急剧下降,即其质量不变,温度降低,则内能减小,这是通过热传递的方式改变物体内能的。
故答案为:减小;热传递。
改变内能的方式有两种,即做功和热传递。
该题以我国发射的卫星为问题背景考查改变内能的方式,属于基础题目,难度不大。
13.“复兴号”动车组座位上的三孔插座,其中两个孔分别接的是火线、零线,而另一个孔是与______相连的;同一排座位上正在充电的两部手机之间是______联的。
【答案】大地 并
【解析】解:“复兴号”动车组座位上的三孔插座,其中两个孔分别接的是火线、零线,而另一个孔是与大地相连的;同一排座位上正在充电的两部手机之间互不影响,是并联的。
故答案为:大地;并。
三孔插座的正确接法是左零右火上接地;
并联电路的各个用电器互不影响。
本题考查的是三孔插座的正确接法;知道并联电路和串联电路的特点及应用。
14.如图所示是某用户家的电能表,根据电能表上提供的信息可知,该用户同时使用的用电器总功率不能超过______W;单独将一电烤箱接入电路,正常工作,电能表的转盘转过300转,则电烤箱的功率为______W。
【答案】4400 1000
【解析】解:根据电能表上提供的信息可知,家庭电路允许通过最大的电流为20A,所以该用户同时使用的用电器总功率最大值为;
电能表的转盘每转1r消耗电能,那么转300转消耗的电能为,
,电烤箱的功率。
故答案是:4400;1000。
根据电能表上提供的信息可知,家庭电路允许通过最大的电流为20A,电能表的转盘每转1r消耗电能,
根据可计算该用户电路允许的最大电功率;电能表的转盘转过300转,可以计算出这300转消耗的电能,由于工作,可以根据计算出电烤箱的功率。
该题主要考查了电能表表盘信息的识别和电功率公式的实际应用。
15.如图所示,供电设备和居民住宅间需要很长的导线连结。如果长导线电阻为R,住宅的两端电压为U,住宅用电的总功率为P,那么通过长导线的电流为______;长导线上损失的电功率为______。用字母表示
【答案】
【解析】解:由可得,通过长导线的电流:
,
长导线上损失的电功率:
。
故答案为:;。
知道住宅的两端电压和住宅用电的总功率,根据求出电流即为通过长导线的电流,根据求出长导线上损失的电功率。
本题考查了电功率公式的灵活运用,是一道较为简单的应用题。
四、作图题:本大题共2小题,共4分。
16.请用笔画线表示导线,将图中的电灯、开关和插座插座准备接大功率用电器接入家庭电路中。
【答案】
【解析】开关控制电灯时,开关和电灯串联,火线首先过开关再入灯泡顶端的金属点,零线直接连电灯的螺丝口;
三孔插座的接法:左孔接零线,右孔接火线,上孔接地线,如图所示。
17.根据如图所示的实物图,在虚线框内画出对应的电路图。
【答案】解:由实物图知,两灯并联,开关在干路上,电流表在支路上,电路图如图所示:
。
【解析】根据实物图分析电路的连接情况,再画出对应的电路图。
本题考查根据实物图画电路图,正确分析电路的连接方式以及开关、电流表的位置是关键。
五、实验探究题:本大题共4小题,共24分。
18.夏天中午海边的沙子热,而海水却很凉。对此,同学们提出猜想:可能是水和沙子的吸热本领不同。为了比较水和沙子的吸热本领大小,小明和小华所在的两个探究小组都做了如图所示的实验。
实验所需的器材有:火柴、酒精灯、烧杯、沙子、水、搅拌棒、铁架台、石棉网、温度计、天平和______。其中,石棉网和搅拌棒的作用都是使水和沙子的受热______。
在本实验中,不需要控制的变量或条件是______。
A.采取相同的加热方式
B.酒精灯里加入等量的酒精
C.水和沙子的质量相等
D.盛放水和沙子的烧杯相同
水和沙子吸热的多少是通过______来反映的。
实验中,两小组观察到:质量相等的水和沙子加热相同的时间,沙子的温度上升得多。这说明质量相等的沙子和水升高相同的温度时,水的加热时间会______选填“长”或“短”一些。由此,他们得出的实验结论是______的吸热本领大。
【答案】秒表 均匀 B 加热时间 长 水
【解析】解:根据转换法,用加热时间的长短反映物质吸收热量的多少,因此实验过程中需要测量加热时间,因此需要用到测量时间的工具------秒表;
石棉网和搅拌棒的作用都是使水和沙子的受热均匀;
用控制变量法进行探究,因为引起温度变化的因素是吸热的多少、物质的质量、加热时间和方式,与酒精的多少无关,所以B选项是不需要控制的变量;
根据转换法,水和沙子吸热的多少是通过加热时间来反映的;
两小组获得的实验结论是:等质量的沙子和水加热相同的时间,沙子的温度上升得多,据此推理,等质量的沙子和水升高相同的温度,加热沙子的时间短,水的加热时间会长一些,由此可知水的吸热本领大。
故答案为:秒表;均匀 ; 加热时间; 长;水。
我们使用相同的酒精灯通过加热时间的长短来比较吸热多少,这种方法叫转换法。比较物质吸热能力的2种方法:
①使相同质量的不同物质升高相同的温度,比较吸收的热量即比较加热时间,吸收热量多的吸热能力强
②使相同质量的不同物质吸收相同的热量即加热相同的时间,比较温度的变化,温度变化小的吸热能力强;
实验时使用搅拌棒的作用是受热均匀;
探究物质比热容的大小需要控制的变量包括:吸收的热量,不同物质的质量,加热的时间和加热的方式;
根据等质量的沙子和水加热相同的时间,沙子的温度上升得多推理。
本题比较不同物质的吸热能力,考查控制变量法、转换法的应用和比较吸热能力的方法,为热学中的重要实验。
19.某小组猜想通过导体的电流与导体两端的电压、导体的电阻均有关,他们在探究电流与电压的关系时,所连的电路如图所示,其中电源为两节干电池串联的电池组电压为。
在连接电路的过程中,开关应______,滑动变阻器的滑片应移到______端。
连接好电路后用开关试触,发现电压表和电流表的指针均不偏转。为查找故障,他们闭合开关,保持导线ab的a端不动,将b端依次接到接线柱A、B和C上,结果是电压表的指针均偏转,电流表指针均不偏转。若电路中只有一处故障,则故障的原因是______。
排除故障后继续进行实验,测得的数据如下表所示。
实验次数
1
2
3
4
5
6
电压
电流
分析表格中的数据,可得出的结论是:在______一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成______。
根据表格中的数据,利用欧姆定律可以判断:该实验所用滑动变阻器的最大阻值可能为______。至少有一个选项正确,请将选项的字母填在横线上
A.
B.
C.
D.
【答案】断开 右 滑动变阻器断路 电阻 正比 CD
【解析】解:为了保护电路,在连接电路的过程中,开关应断开,滑动变阻器的滑片移动到阻值最大处,即最右端;
试触时发现电流表指针不偏转,说明电路可能断路,电压表指针不偏转,说明电压表与电源没有连通;闭合开关,保持导线ab的a端不动,将b端依次接到A、B和C接线柱,电压表的指针偏转,说明电压表与电源连通,电压表被串联在电路中,则与电压表并联的电路以外的电路是完好的,则与电压表并联的电路断路了,若电路中只有一处故障,则发生的故障是滑动变阻器断路;
由表中数据可知,电压增大几倍,对应的电流也增大几倍,在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比;
由表中第1次数据可知,变阻器连入电路的阻值,该实验所用滑动变阻器的最大阻值可能为、,故选CD。
故答案为:断开;右;滑动变阻器断路;电阻;正比;。
电路连接时开关应该断开;滑动变阻器的滑片移动到阻值最大处;
试触时发现电流表指针不偏转,说明电路可能断路,电压表指针不偏转,说明电压表与电源没有连通;闭合开关,保持导线ab的a端不动,将b端依次接到A、B和C接线柱,电压表的指针偏转,说明电压表与电源连通,电压表被串联在电路中,则与电压表并联的电路以外的电路是完好的,则与电压表并联的电路断路了;
根据表中数据分析得出结论;
根据表中第一组数据,由串联电路电压、电流的规律和欧姆定律得到变阻器的最大阻值。
本题探究电流与电压的关系实验,考查了控制变量法、电路连接、注意事项、电路故障、实验操作和分析数据得出结论的能力。
20.小明在测量某额定电压为小灯泡的额定功率时,所用的器材有:两节干电池,学生用电流表、学生用电压表、小灯泡、滑动变阻器、开关各一个,导线若干。连接的电路如图甲所示。请回答下列问题:
如果不小心将电压表的接线柱接反了,则接通电路时电压表的指针会______。
刚开始实验时,小明闭合开关后发现电压表和电流表的指针偏转角度很小,小灯泡也不发光。则此时小明接下来应进行的操作是______,同时观察电压表和电流表的指针偏转情况。
当电压表示数为时,电流表示数如图乙所示。小灯泡额定功率为______ W。
完成实验后,小明提出一种想法:只要用电压表和电流表测出小灯泡发光暗淡时灯丝的电阻R,再利用公式,就能求出小灯泡的额定功率。
你认为这种想法是______选填“正确”或“错误”的,理由是______。
设想该小灯泡发光很长时间后,小灯泡的灯丝变细了,但仍然想让小灯泡的发光亮度保持不变,则此时加在小灯泡两端的实际电压应______。选填“高于”“低于”或“等于”
【答案】向左偏转 向右移动变阻器的滑片 错误 灯泡灯丝的电阻受温度影响 高于
【解析】解:电压表使用时,电流必须正进负出,如果不小心将电压表的接线柱接反了,则接通电路时电压表的指针会向左偏转;
闭合开关后发现电压表和电流表的指针偏转角度很小,小灯泡也不发光,则电路为通路,电路中的电流过小,故接下来他应进行的操作是向右移动变阻器的滑片,观察灯的发光情况,同时观察电压表和电流表的指针偏转情况;
当电压表示数为时,电流表示数为,则小灯泡的额定功率为:;
用计算灯泡的额定功率是错误的,因为灯丝的电阻受温度影响,在不同电压下,电阻不同;
设想该小灯泡发光很长时间后,则小灯泡的灯丝变细,温度升高电阻变大;
仍然想让小灯泡的发光亮度保持不变,即电功率不变,由可知,电压应增大,即加在小灯泡两端的实际电压应高于。
故答案为:向左偏转;向右移动变阻器的滑片;;错误;灯泡灯丝的电阻受温度影响;高于。
电压表使用时,电流必须正进负出;
小灯泡仍不亮,电流表和电压表指针偏转角度很小,则电路为通路,说明电路电流过小,据此分析;
读出电压流表的示数,根据可计算出灯泡的额定功率;
灯泡灯丝电阻与温度有关;
小灯泡的灯丝变细电阻变大;根据分析解答。
本题测量小灯泡电功率实验,考查故障分析、电表读数、功率计算、灯泡灯丝的电阻与温度的关系、功率变形公式的应用等知识,综合性较强。
21.甲同学想测量某一未知定值电阻的阻值,他用到的器材有:电压为3V的电池组、阻值不小于的待测电阻、学生用电流表、学生用电压表、规格为“”的滑动变阻器、开关各1个,导线若干。所连的电路如图甲所示。
请用笔画线代替导线将图甲中的实物电路连接完整。
实验中,当电压表的示数如图乙所示时,电流表的示数为。则此时电压表的示数为______ V,定值电阻______。
与甲同学的方法不同,乙同学用如图丙所示的电路,来测量同一个待测电阻的阻值。其中,电源电压为3V,滑动变阻器规格为“”,虚线框内接入了电阻箱一种可直接显示连入阻值大小的变阻器。乙同学操作步骤如下:
①将单刀双掷开关拨至a位置,闭合开关S;
②移动滑动变阻器滑片,使电压表的示数为2V;
③滑片位置不变,将开关拨至b位置,调节电阻箱,使电压表的示数______2 V。选填“大于”“小于”或“等于”
④读出电阻箱的示数,就能得出的阻值。
乙同学发现自己的测量结果比甲同学的大了,经分析发现,是在进行步骤③时,不小心碰到了滑动变阻器的滑片,导致滑动变阻器接入电路的阻值变化了______。
【答案】 6 等于 1
【解析】解:测量未知定值电阻的阻值时,电压表与定值电阻并联,电流表与定值电阻串联,由电源电压为3V知电压表选择量程,待测电阻阻值不小于,由欧姆定律可知电路电流不大于,电流表选择量程,据此连接电路,如图所示:。
电压表量程为,分度值为,电压表示数为,由欧姆定律知定值电阻的阻值为;
乙同学的实验是利用等效替代法,让两次电路相同,则电阻箱示数即为待测电阻的数值,所以将开关拨至b位置,调节电阻箱,使电压表的示数与原来的相同,仍为2V;
由串联电路电压规律知变阻器两端的电压;
由串联分压原理得:,,,
解得:,,
变阻器接入电路的阻值变化量。
故答案为:见解析图;;6;等于;。
电压表与定值电阻并联,电流表与定值电阻串联,选择合适的量程连接电路;
电压表读数时先确定量程和分度值,再根据指针位置读取示数;利用欧姆定律得到定值电阻的阻值;
利用等效替代法求未知电阻;
利用串联电路电压规律和串联分压原理分别得到滑片移动前后变阻器的电阻,进而得到变阻器阻值的变化量。
本题考查伏安法测电阻和等效替代法测电阻,要熟练掌握电路的连接、电表的读数、能够运用串联电路的规律和欧姆定律进行解答。
六、计算题:本大题共2小题,共16分。
22.某电水壶铭牌上标有“220V 1000W”的字样,当其正常工作时,把质量为1kg、温度为的水加热到,用时。水的比热容为。试求:
加热过程中,水吸收的热量是多少?
电水壶内电流做功是多少?
这个电水壶烧水的效率是多少?
【答案】解:水吸收的热量:;
由可得,电流所做的功:;
电水壶烧水的效率:。
答:加热过程中,水吸收的热量是;
电流做的功是;
电水壶烧水的效率是。
【解析】知道水的质量、水的比热容、水的初温和末温,利用吸热公式求水吸收的热量;
根据电水壶铭牌,由计算电流所做的功,
根据即可求出电热水器的热效率。
本题考查了热量的计算、消耗电能的计算、效率的计算,知识点多、综合性强。
23.某品牌家用电熨斗的简化电路如图所示,其加热部分由滑动变阻器和定值电阻共同组成。已知电源电压为220V,定值电阻的阻值为。某次熨烫毛呢类面料时,电熨斗的加热功率为440W。试求:
通过电熨斗的电流是多少?
定值电阻两端的电压是多少?
滑动变阻器连入电路中的阻值是多少?
该电熨斗在工作时,可以通过改变滑动变阻器连入电路的阻值,来改变电熨斗的加热功率,使其熨烫温度能适用于不同的衣料。则当的功率是的三倍时,电熨斗的加热功率是多少?
【答案】解:闭合开关,定值电阻和滑动变阻器串联。
根据可知通过电熨斗的电流是;
根据欧姆定律可知定值电阻两端的电压是;
根据欧姆定律可知总电阻根据电阻串联的特点可知滑动变阻器连入电路中的阻值是;
串联电路中电流处处相等,根据可知,当的功率是的三倍时,的阻值是的三倍,根据可知电熨斗的加热功率是;
答:通过电熨斗的电流是2A;
定值电阻两端的电压是200V;
滑动变阻器连入电路中的阻值是;
当的功率是的三倍时,电熨斗的加热功率是121W。
【解析】闭合开关,定值电阻和滑动变阻器串联。
根据可知通过电熨斗的电流;
根据欧姆定律可知定值电阻两端的电压;
根据欧姆定律可知总电阻根据电阻串联的特点可知滑动变阻器连入电路中的阻值;
串联电路中电流处处相等,根据可知,当的功率是的三倍时,当的阻值是的三倍,根据可知电熨斗的加热功率。
本题考查电功率的计算,有一定难度。
七、综合题:本大题共1小题,共6分。
24.阅读下列短文,回答问题。
直流充电桩
直流充电桩是一种为电动汽车补给能量的装置,如图甲所示,它能够将电网中的交流电转化为直流电,再将电能充入汽车动力电池以下简称“电池”。通常,直流充电桩比交流充电桩的充电电压更高、电流更大,因而可实现快速充电。
设电池当前储能占充满状态储能的百分比为D。充电时,充电桩的充电功率P会随着D的变化而变化,同时用户还可以通过充电桩显示屏了解充电过程中的其他相关信息。
现在测试一个直流充电桩对某辆电动汽车的充电性能。假定测试中充电桩输出的电能全部转化为电池的储能。充电前,D为,充电桩显示屏中充电时长、充电度数、充电费用示数均为0。开始充电后,P与D的关系如图乙所示为方便计算,图象已作近似处理,充满后,立即停止充电。
当D达到时充电桩显示屏的部分即时信息如下表所示。
充电电压
充电电流
充电时长
充电度数
充电费用/元
400
45
给汽车电池充电的过程中,实际上是将电能转化为______能。
通常直流充电桩比交流充电桩的充电电压更高、电流更大,故充电功率更______。
在D从增至的过程中,充电功率大致的变化规律是______。当 D为时,充电电流为______ A。
若充电过程中充电电费单价不变,则测试全过程的充电费用为______元。
设D从增至所需时间为,从增至所需时间为,且::3,则测试全过程的充电总时长为______。
【答案】化学 大 先变大,后不变 100 109
【解析】解:给汽车电池充电的过程中,实际上是将电能转化为化学能。
通常,直流充电桩比交流充电桩的充电电压更高、电流更大,由可知,充电功率更大;
由图乙知,D从增至的过程中,充电功率大致的变化规律是先变大,后不变;
当D达到时,充电功率为,
由表中数据知,D达到时,充电电压为400V,
由可知,此时的充电电流:
;
由表中数据知,D达到时,即充入充满状态储能的时,充电度数为,充电费用元,
电费单价为:元,
则充满电还需充入,需消耗的电能为:,
测试全过程的充电费用为元元;
由题意可知,充满电时储存的电能为:,
由图乙知,D从至时,即D增加,消耗电能,
此过程中充电功率保持不变,
由可得,此时充电的时间,
D从至的过程中,充电功率不变,充电时间也为,
由题知,::3,
所以D从增至所需时间:,
由表中数据知,D从增至的过程中充电时长,
所以测试全过程的充电总时长。
故答案为:化学;大;先变大,后不变;100;;。
由可知,充电电压更高、电流更大,充电功率的大小情况;
由图乙知,D从增至的过程中,充电功率大致的变化规律;
由表中数据知,D达到时的充电电压,由图乙知此时的充电功率,由计算此时的充电电流;
由表中数据知,D达到时的充电度数和充电费用,可计算电费的单价;
充电前,D为,根据电池当前储能占充满状态储能的百分比为D,可计算充满时的充电度数,从而计算测试全过程的充电费用;
由图乙知,D从至时,即D增加,此过程中充电功率为15kW保持不变,由计算充电的时间,从而计算出D从增至所需时间为,再计算测试全过程的充电总时长。
本题以直流充电桩为情景主要考查了电功率公式的灵活应用,理解题意并能从图像和表格中获取有用数据是关键,本题很好的体现物理知识在生活中的应用。
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