精品解析:山东省临沂市兰山区2024-2025学年九年级上学期期末物理试题
2025-03-23
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2份
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39页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理人教版(2012)九年级全一册 |
| 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) | 山东省 |
| 地区(市) | 临沂市 |
| 地区(区县) | 兰山区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 18.36 MB |
| 发布时间 | 2025-03-23 |
| 更新时间 | 2026-04-24 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-03-23 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/51196897.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
2024~2025学年度上学期期末质量检测试题
九年级物理
第I卷(选择题共30分)
一、选择题(每题所列四个选项中,只有一项最符合题目要求,每题2分,共30分)
1. 学生具有对常见物理量进行合理估算的能力是物理核心素养的体现之一。下列估算最接近实际值的是( )
A. 家用微波炉的正常工作电流约为4A
B. 学习用的台灯额定功率约为100W
C. 智能手机电池的输出电压是220V
D. 临沂冬天的气温一般在-20℃~-30℃之间
2. 如图所示是锡的熔化和凝固图像,下列说法正确的是( )
A. 锡的熔点和凝固点都是230℃ B. 锡在EF段放热,是固液共存状态
C. 锡熔化过程用了7min,不断吸热 D. 锡是不透明的金属,属于非晶体
3. 实验小组的同学们用可乐瓶制作水火箭(如图),先在瓶里装适量水,旋紧瓶塞,然后将带有阀门的金属管插入瓶塞,用打气筒往瓶里打足气,打开阀门后,水从金属管向下喷出,水火箭竖直向上飞向空中。下列分析不正确的是( )
A. 使用打气筒打气时能量转化过程与汽油机的压缩冲程相同
B. 水从水火箭中喷出后,水的比热容变小
C. 水火箭上升过程中,水火箭瓶内气体的内能减少
D. 水火箭上升过程的能量转化效率无法达到100%
4. 关于温度、内能、热量,下列说法正确的是( )
A. 物体温度越高,含有的热量越多
B. 物体的内能增大,一定是从外界吸收了热量
C. 0℃的水凝固成0℃的冰后,温度不变,内能减小
D. 热传递过程中,热量总是从内能大的物体向内能小的物体转移
5. 如图所示,用铅笔芯代替导线连接在电路中使灯发光。下列做法不能使灯泡变亮的是( )
A. 减小铅笔芯的长度 B. 换用横截面积小的同长度的铅笔芯
C. 将铅笔芯换成相同长度和粗细的铜线 D. 增加一节电池
6. 如图,电源电压不变。闭合开关和,小灯泡和均正常发光,电流表有示数。下列分析正确的是( )
A. 小灯泡和串联
B. 若断开开关,电流表示数会变小
C. 若小灯泡比亮,原因是小灯泡两端的电压比两端的电压大
D. 若只闭合开关,电路中只有小灯泡发光
7. 如图所示,是条形磁体的磁场分布图,下列说法正确的是( )
A. 该条形磁体的左端为N极,右端为S极 B. a处的磁场强弱与b处的磁场强弱相同
C. 置于a点的小磁针,静止时南极指向左侧 D. 磁感应线是为了研究方便引入的假想曲线
8. 闭合开关后,小磁针静止时指向如图所示。则( )
A. 通电螺线管的左端为S极
B. 电源的左端为负极
C. 电流表的左端为“-”接线柱
D. R的滑片不能置于最右端
9. 小萌在更换灯泡时发现灯泡上标有“220V 40W”的字样.下列说法中正确的是( )
A. 该灯泡只能在220V电压下工作
B. 该灯泡的实际功率是40W不变
C. 该灯泡每秒消耗的电能是40W
D. 该灯泡正常发光时的功率是40W
10. 如图所示,电源电压保持2V不变,灯泡L标有“2.5V 0.2A”,灯丝阻值保持不变。闭合开关S1、S2,下列说法正确的是( )
A. 电路接通后,电源将电能转化为其他形式的能
B. 电路接通后,灯泡L正常发光
C. 若开关S2由闭合变为断开,灯泡L会变得更亮
D. 若开关S2由闭合变为断开,电流表的示数变小
11. 一款消防应急照明灯的铭牌如表所示。当外部电路有电时应急灯不亮,停电时应急灯电路接通,内部蓄电池供电,两个灯泡正常发光。根据铭牌信息进行分析,以下说法正确的是( )
消防应急照明灯型号:JF-ST-01
充电电压
220V
单个灯泡规格
6V 3W
蓄电池规格
6V 2500mA·h
充电时间
20h
应急时间
≥1.5h
A. 给应急灯蓄电池充电时,把化学能转化为电能
B. 蓄电池供电时,两个灯泡都能正常工作,它们是并联的
C. 应急灯蓄电池充满电后,储存的电能是6.0×104J
D. 应急灯电池充满后,可以让两个灯泡同时正常发光3h
12. 电动自行车已进入千家万户,下列能展示其动力装置工作原理的是( )
A. B. C. D.
13. 某高速公路收费站对过往的超载货车实施计重收费,小明同学结合所学的物理知识设计了如图所示的称重表原理图,对于小明同学的设计理解正确的是( )
A. 称重表由电压表改装
B. 滑动变阻器的滑片向下滑动时阻值会变大
C. 当车辆越重时电路中电流越小
D. 当车辆越重时电路总功率越大
14. 如图所示是“研究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”的实验,下列分析不正确的是( )
A. 实验应用了控制变量法和转换法
B. 实验是为了探究电流产生的热量与电流大小的关系
C. 本装置加上秒表可以探究电流产生的热量与通电时间的关系
D. 实验通电一段时间后,右侧U形管中液面的高度差比左侧的大
15. 如图甲所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P从b端移到a端的过程中,电流表示数I与电压表示数U的关系如图乙所示。下列说法中( )
①电源电压为6V ②定值电阻R的阻值为5Ω ③滑动变阻器的最大阻值为10Ω
④电路的总功率变化范围为1.35W~4.05W
A. 只有②③④正确 B. 只有①②④正确
C. 只有②③正确 D. 只有①③正确
第II卷(非选择题共70分)
二、填空作图题(第16题2分,其他每空1分,共15分)
16. 请在图的括号内标出通电螺线管左端的磁极,并在P点标出磁感线的方向。
17. 2024年,国产新能源汽车强势崛起,以技术先进、功能丰富、性价比高等优点备受消费者青睐。小乐家借国家“汽车以旧换新补贴政策”的东风,换购了一辆“可油、可电”的新能源汽车,图甲是该车的主要部件结构图;
(1)该车具有动能回收功能,在刹车或减速时,利用车身动能带动线圈切割磁感线发电,并把电能储存到蓄电池里,从而起到节能的作用。该过程中:发电原理是_______;蓄电池在电路中相当于________(选填“电源”或“用电器”)。在某段行程中,通过该系统回收了4.6kW·h的电能,若这些能量由汽油发动机燃烧汽油来提供,则至少需要燃烧热值为4.6×107J/kg的汽油________kg;
(2)图乙所示是新能源汽车充电的场景,图中显示充电线很粗,这是为了_________(选填“增大”或“减小”)导线电阻。小乐家的汽车有两种充电模式可供选择,相关信息如下表所示,现需要把蓄电池电量从30%充电到80%,从节省充电时间的角度考虑,应选择模式_________(选填“一”或“二”),在该模式下,所需充电时间为_________h;
蓄电池容量
38kW·h
充电模式
适用范围
充电电压
充电电流
一
公共充电桩
380V
100A
二
家用充电桩
220V
30A
(3)如图乙所示,该车后视镜内部镶嵌了电热丝,使镜片具有防雾、除霜的功能。这是利用了电流的_________效应,并通过__________(选填“做功”或“热传递”)的方式来增大镜片内能、升高镜片温度,使水蒸气遇到镜片后不能__________(选填“吸收”或“放出”)热量,也就无法起雾或结霜,以保障行车安全。若通过电热丝的电流为0.5A,电热丝阻值为24Ω,则1min内电流在该电热丝上产生的热量是____________J。
18. 小明利用电能表测量电热水器实际功率来判断家里的电压是否正常。他把一台如图甲所示的电热水器单独接入家庭电路,8:00时电能表表盘示数如图乙所示,8:30时电能表表盘示数如图丙所示。这段时间内电热水器消耗的电能为_________kW•h;电热水器的实际功率为_________W;则该段时间内小明家的电压_________(选填“高于”、“等于”或“低于”)220V。
三、实验探究题(19题4分,20题8分,21题7分,22题5分,23题6分,共30分)
19. 同学们探究“水沸腾前后温度的变化特点”,有图甲、图乙所示的两套实验装置(烧杯和试管中均装有水)可供选择。
(1)为了顺利完成实验,同学们应选择图_________(选填“甲”或“乙”)所示的装置;
(2)小聪和小慧同学选择了正确的器材后各自进行实验,图丙是他们根据实验数据绘制的水温随时间变化的图像,在实验计时第7min时,其中一位同学发现水中气泡在上升过程中呈现如图丁所示的情景,这位同学是_________(选填“小聪”或“小慧”);
(3)小睿同学想提高水的沸点,换用了火力更大的酒精灯加热,这种做法_________(选填“可行”或“不可行”);
(4)下面是同学们在此实验过程中的交流对话,其中错误的是_________(选填字母)。
A. 温度计的玻璃泡要全部浸入被测液体中,但不能接触容器底
B. 读数时,视线要与温度计中液柱的上表面相平
C. 使用中间有孔的硬纸板可以减少热量的散失,缩短沸腾前的实验时间
D. 如果测得水的沸点不是100℃,一定是操作中出现了错误
20. 在探究并联电路电流规律的实验中,如图甲是实验的电路图。
(1)连接电路时,开关应该_______,电流表应_______(选填“串联”或“并联”)在被测电路中。若要测量干路电流,则电流表应接在甲图中的________点;
(2)小明同学在测量A处的电流时,闭合开关前,发现电流表指针位置如图乙所示,原因是________________;纠正该错误后,闭合开关,发现电流表的指针偏转又如图乙所示,原因是___________;排除故障后,电流表的示数如图丙所示,则电流表的示数为__________;
(3)上表是另一组的小亮同学在实验中用两盏规格相同的灯泡测出的数据,由此得出的实验结论是:在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,且各支路的电流相等。请指出小亮的探究过程的两点不妥之处:①_____________;②_____________。
A电的电流IA
B点的电流IB
C点的电流IC
0.18A
0.18A
0.36A
21. 小智同学设计了“用电流表、电压表测电阻”的实验,如图甲所示。
(1)同组的小莉发现小智的电路连接中有一处错误,而且只需改动一根导线的连接,就可以顺利进行实验。请你在需要改动的导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的接线_________;
(2)电路连接正确后,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应该滑到最_________(选填“左”或“右”)端;
(3)闭合开关,发现电压表和电流表均无示数。小敏利用另一只完好的电压表进行检测,她把电压表分别接在电源两端、滑动变阻器两端,电压表均有示数;接在待测电阻R两端,电压表无示数。如果电路连接完好,只有一个元件有故障,该故障可能是_________(选填字母);
A. 待测电阻R开路 B. 滑动变阻器开路
C. 待测电阻R短路 D. 电池组电压太低
(4)排除故障后,小智正常进行实验并将实验数据记录在表中。若第2次测量时电流表的示数如图乙所示,为_________A,根据三次实验数据可得定值电阻R=_________Ω(结果保留一位小数);
实验次数
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
1
1.5
0.16
9.4
2
2.0
3
2.5
0.24
10.4
(5)在物理实验中,经常要对物理量进行多次测量,下列实验与本次实验进行多次测量的目的相同的是_________(选填字母);
A. 用刻度尺测量物理课本的长度
B. 探究电流与电阻的关系
C. 测量小灯泡的电功率
(6)在图甲所示实验器材保持不变的情况下,该实验装置_________(选填“能”或“不能”)探究电流与电压的关系。
22. 小颖同学在“探究通电螺线管外部磁场”的实验中,采用了如图甲所示的实验装置。
(1)当闭合开关S后,放置于螺线管两端的小磁针________(选填“会”或“不会”)发生偏转,说明通电螺线管与小磁针之间通过________发生了力的作用;
(2)如图乙所示,把小磁针放到螺线管四周不同位置。螺线管通电后,小磁针静止时的指向反映了螺线管周围磁场的分布情况,放置的小磁针数量越___________,越能清楚地看出磁场分布情况;
(3)在通电螺线管所在的透明塑料面板上撒满铁屑,轻轻敲击面板,铁屑分布如图乙所示。由此可以判断,通电螺线管外部的磁场分布与__________(选填“蹄形”或“条形”)磁体的磁场分布相似;
(4)小颖同学进行了某一操作后,图乙所示的小磁针的指向变成了图丙所示,该操作可能是下列选项中的_________(选填序号)。
A. 滑动变阻器滑片向右移
B. 电源正负接线柱对调
C. 玻璃板面上多撒一些铁屑
23. 小敏用如图所示的装置做了“探究怎样产生感应电流”的实验。
(1)实验中通过观察_________来判断电路中是否有感应电流;
(2)她发现,如果开关处于_________状态,无论磁体怎样放置、导体棒怎样运动,灵敏电流计指针均不偏转,这说明闭合电路是产生感应电流的必要条件;
(3)电路闭合后,下列实验操作不能使灵敏电流计指针发生偏转的是__________(选填序号);
A. 磁体不动,导体棒水平向右运动
B. 磁体不动,导体棒向斜上方运动
C. 导体棒不动,磁体竖直向下运动
D. 导体棒不动,磁体水平向左运动
(4)保持导体AB运动方向不变,仅将磁体N、S极对调,重复上述实验,是为了探究感应电流方向与_________的关系;
(5)产生感应电流时,正在切割磁感线的导体相当于电路中的_________;
(6)小敏觉得电流计偏转角度不明显,其他同学纷纷给她提出了一些建议。联系自己在该实验过程中的经验,你认为以下建议中无效的是_________(选填序号)。
A. 换用磁性更强的磁铁
B. 使导体以更快的速度做切割磁感线运动
C. 使导体以相反的方向做切割磁感线运动
D. 把导体AB换成多匝线圈
四、综合应用题(24题8分,25题8分,26题9分,共25分)
24. 如图,甲、乙两个透明容器内均装有质量为100g、初温为25℃的某种绝缘液体,甲、乙中都有一段电阻丝,,。闭合开关,电流表的示数为1.2A。通电120s后,甲中温度计的示数为29℃。求:
(1)两端的电压;
(2)的电功率;
(3)电流通过产生的热量;
(4)液体的比热容(不计热量损失)。
25. 很多新能源汽车增设了座椅加热功能(如图甲所示),在寒冷的冬天给驾乘人员带来温暖的体验。图乙所示,是某款汽车上一个电热座椅垫的电路结构简图,电源电压为12V,R1、R2为两个加热片,该座椅垫有“高温”、“低温”、“关”三个挡位,加热片R1的电阻值为3Ω,“低温”挡加热时电路中的电流为1A。求:
(1)“高温”挡功率;
(2)“低温”挡加热时,加热片R2的两端电压;
(3)“低温”挡加热10min,电流通过加热片R2所做的功。
26. “懒人”也能享口福了!一款多功能厨房神器——智能炒菜机问世了,如图甲所示。其内部电路结构简图如图乙所示,主要由一个电动机和两个电热丝构成。当烹饪模式开关接1时,可实现高温翻炒(其中R1负责放出热量,电动机负责翻动食材);当烹饪模式开关接2时,可实现低温慢炖。炒菜机部分参数如下表所示。请解答下列问题:
部分参数
额定电压
220V
额定功率
电动机
44W
高温翻炒
2244W
低温慢炖
500W
(1)正常工作时,通过电动机的电流有多大?
(2)R1的阻值有多大?
(3)正常工作状态下,小明想利用该机器的低温慢炖功能将质量为500g初温为20℃的八宝粥加热到60℃,他把加热时间设置为2min,请通过计算说明这种设置是否合理?【八宝粥的比热容为c=4.0×103J/(kg•℃),不计热量损失】
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2024~2025学年度上学期期末质量检测试题
九年级物理
第I卷(选择题共30分)
一、选择题(每题所列四个选项中,只有一项最符合题目要求,每题2分,共30分)
1. 学生具有对常见物理量进行合理估算的能力是物理核心素养的体现之一。下列估算最接近实际值的是( )
A. 家用微波炉的正常工作电流约为4A
B. 学习用的台灯额定功率约为100W
C. 智能手机电池的输出电压是220V
D. 临沂冬天的气温一般在-20℃~-30℃之间
【答案】A
【解析】
【详解】A.家用微波炉的功率一般在800~1200W左右,根据,可得正常工作电流约为3.6A~5.5A,4A在此范围内,故A符合题意;
B.学习用的台灯额定功率一般在10~40W左右,100W功率较大,不符合学习台灯的实际功率,故B不符合题意;
C.智能手机电池的输出电压一般在3.7~4.2V左右,远低于220V,故C不符合题意;
D.临沂属于温带季风气候,冬天气温一般-8℃至14℃左右,很少能达到-20℃~-30℃,故D不符合题意。
故选A。
2. 如图所示是锡的熔化和凝固图像,下列说法正确的是( )
A. 锡的熔点和凝固点都是230℃ B. 锡在EF段放热,是固液共存状态
C. 锡熔化过程用了7min,不断吸热 D. 锡是不透明的金属,属于非晶体
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图知道,锡在BC段为熔化过程,在EF段为凝固过程,在熔化和凝固过程中温度保持232℃不变,即锡的熔点和凝固点都是232℃,故A错误;
B.锡在EF段为凝固过程,处于固液共存态,凝固过程需要放热,故B正确;
C.锡在BC段为熔化过程,熔化过程用时
熔化过程需要吸热,故C错误;
D.由于锡有固定的熔点,因此锡为晶体,故D错误。
故选B。
3. 实验小组的同学们用可乐瓶制作水火箭(如图),先在瓶里装适量水,旋紧瓶塞,然后将带有阀门的金属管插入瓶塞,用打气筒往瓶里打足气,打开阀门后,水从金属管向下喷出,水火箭竖直向上飞向空中。下列分析不正确的是( )
A. 使用打气筒打气时能量转化过程与汽油机的压缩冲程相同
B. 水从水火箭中喷出后,水的比热容变小
C. 水火箭上升过程中,水火箭瓶内气体的内能减少
D. 水火箭上升过程的能量转化效率无法达到100%
【答案】B
【解析】
【详解】A.使用打气筒打气时对空气进行压缩,通过做功的方式将机械能转化为内能,汽油机的压缩冲程中活塞向上运动,压缩气体做功,将机械能转化为内能,故两者的能量转化过程与相同,故A正确,不符合题意;
B.比热容是物质的一种属性,只与物质的种类和状态有关,故水从水火箭中喷出后,水的比热容不变。故B错误,符合题意;
C.水火箭上升过程中,水火箭瓶内气体推动火箭向上运动,将内能转化为机械能,故水火箭瓶内气体内能减少,故C正确,不符合题意;
D.水火箭上升过程中与空气摩擦等因素,内能不可能全部转化火箭的机械能,故其能量转化效率无法达到100%,故D正确,不符合题意。
故选B。
4. 关于温度、内能、热量,下列说法正确的是( )
A. 物体温度越高,含有的热量越多
B. 物体的内能增大,一定是从外界吸收了热量
C. 0℃的水凝固成0℃的冰后,温度不变,内能减小
D. 热传递过程中,热量总是从内能大的物体向内能小的物体转移
【答案】C
【解析】
【详解】A.热量是一个过程量,不能说“含有”热量,故A错误;
B.物体的内能增大,有可能是其它物体对该物体做功,故B错误;
C.0℃的水凝固成0℃的冰后,温度不变,但凝固的过程中放出热量,所以其内能减小,故C正确;
D.热传递过程中,热量总是从高温物体向低温物体转移,故D错误。
故选C。
5. 如图所示,用铅笔芯代替导线连接在电路中使灯发光。下列做法不能使灯泡变亮的是( )
A. 减小铅笔芯的长度 B. 换用横截面积小的同长度的铅笔芯
C. 将铅笔芯换成相同长度和粗细的铜线 D. 增加一节电池
【答案】B
【解析】
【详解】A.减小铅笔芯的长度,铅笔芯接入电路的长度变短、连入的电阻变小,电路中电流减大,灯泡变亮,故A不符合题意;
B.换用横截面积小的同长度的铅笔芯,电路中的电阻变大,通过灯泡的电流减小,灯泡变暗,故B符合题意;
C.相同条件下铜导线的导电性好,即铜导线的电阻较小,将铅笔芯换成相同长度和粗细的铜线,电路中的电阻变小,则通过灯泡的电流增大,灯泡变亮,故C不符合题意;
D.增加一节电池,电源电压变大,根据公式可知,电路中电流变大,灯泡变亮,故D不符合题意。
故选B。
6. 如图,电源电压不变。闭合开关和,小灯泡和均正常发光,电流表有示数。下列分析正确的是( )
A. 小灯泡和串联
B. 若断开开关,电流表示数会变小
C. 若小灯泡比亮,原因是小灯泡两端的电压比两端的电压大
D. 若只闭合开关,电路中只有小灯泡发光
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据实物图可知,电流有两条路径回到电源负极,可知小灯泡和并联,故A错误;
B.根据实物图可知,由于小灯泡和并联,电流表测干路的电流,若断开开关,小灯泡所在的这条支路的电流为0,则电流表示数会变小,故B正确;
C.根据实物图可知,小灯泡和并联,所以小灯泡和两端的电压相等,故C错误;
D.根据实物图可知,开关S2控制小灯泡所在的支路,所以只闭合开关,电路断路,两个灯泡都不亮,故D错误。
故选B。
7. 如图所示,是条形磁体的磁场分布图,下列说法正确的是( )
A. 该条形磁体的左端为N极,右端为S极 B. a处的磁场强弱与b处的磁场强弱相同
C. 置于a点的小磁针,静止时南极指向左侧 D. 磁感应线是为了研究方便引入的假想曲线
【答案】D
【解析】
【详解】A.条形磁体外部的磁感线由N极出发,回到S极,所以由图示可知,右端是N极,左端是S极,故A错误;
B.磁感线越密的地方,磁场强度越大,所以由图可知b点的磁场较强,故B错误;
C.根据同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引可知,置于a点的小磁针,静止时南极指向右侧,故C错误;
D.磁感线不是真实存在的,是为了研究问题方便而假想出来的,故D正确。
故选D。
8. 闭合开关后,小磁针静止时指向如图所示。则( )
A. 通电螺线管的左端为S极
B. 电源的左端为负极
C. 电流表的左端为“-”接线柱
D. R的滑片不能置于最右端
【答案】C
【解析】
【详解】AB.已知小磁针静止时N极水平向左,根据磁极间的相互作用可知,通电螺线管的左端为N极、右端为S极;根据安培定则可知,电流从螺线管的左端流入、右端流出,所以电源左端为正极,右端为负极,故AB不符合题意;
C.电流从电流表的正接线柱流入、负接线柱流出,所以电流表的右端为“+”接线柱,左端为“-”接线柱,故C符合题意;
D.R的滑片置于最右端时,滑动变阻器接入电路的电阻最大,电路中电流最小,不会对电路安全有影响,故D不符合题意。
故选C。
9. 小萌在更换灯泡时发现灯泡上标有“220V 40W”的字样.下列说法中正确的是( )
A. 该灯泡只能在220V电压下工作
B. 该灯泡的实际功率是40W不变
C. 该灯泡每秒消耗的电能是40W
D. 该灯泡正常发光时的功率是40W
【答案】D
【解析】
【详解】A.该灯泡的额定电压为220V,在此电压下它正常工作,但是在略低于或者略高于此电压的电压下,也可以工作,故A错误;
BD.该灯泡的额定功率为40W,它正常工作时的功率是40W,但是它的实际功率随其两端的实际电压变化而变化,故B错误,D正确。
C.当该灯泡正常工作时,每秒消耗的电能是
W=Pt=40W×1s=40J
故C错误。
故选D。
【考点定位】实际电压;额定功率
10. 如图所示,电源电压保持2V不变,灯泡L标有“2.5V 0.2A”,灯丝阻值保持不变。闭合开关S1、S2,下列说法正确的是( )
A. 电路接通后,电源将电能转化为其他形式的能
B. 电路接通后,灯泡L正常发光
C. 若开关S2由闭合变为断开,灯泡L会变得更亮
D. 若开关S2由闭合变为断开,电流表的示数变小
【答案】D
【解析】
【详解】A.电源是为用电器提供电能的装置,其工作时把其他形式的能转化为电能,故A错误;
B.闭合开关S1、S2时,灯泡L与电阻R并联,电流表测干路电流,由并联电路中各支路两端的电压相等可知,灯泡两端的电压小于灯泡的额定电压,则灯泡不能正常发光,故B错误;
C.因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以只断开开关S2时,灯泡两端的电压和通过的电流不变,灯泡的实际功率不变,亮度不变,故C错误;
D.开关S2断开时,电路为只有灯泡L的简单电路,由并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知,开关S2由闭合变为断开时,干路电流变小,即电流表的示数变小,故D正确。
故选D。
11. 一款消防应急照明灯的铭牌如表所示。当外部电路有电时应急灯不亮,停电时应急灯电路接通,内部蓄电池供电,两个灯泡正常发光。根据铭牌信息进行分析,以下说法正确的是( )
消防应急照明灯型号:JF-ST-01
充电电压
220V
单个灯泡规格
6V 3W
蓄电池规格
6V 2500mA·h
充电时间
20h
应急时间
≥1.5h
A. 给应急灯蓄电池充电时,把化学能转化为电能
B. 蓄电池供电时,两个灯泡都能正常工作,它们是并联的
C. 应急灯蓄电池充满电后,储存的电能是6.0×104J
D. 应急灯电池充满后,可以让两个灯泡同时正常发光3h
【答案】B
【解析】
【详解】A.蓄电池充电时相当于用电器,将电能转化为化学能储存起来,故A错误;
B.蓄电池供电时电压为6V,两个灯泡的额定电压均为6V。当两灯都正常工作时,其两端的电压均为6V,等于电源电压,符合并联电路的电压规律,则两灯泡是并联的,故B正确;
C.电池的容量为2500mA·h,电源电压为6V,充满电后可储存的电能为
故C错误;
D.应急灯电池充满后,可以让两个灯泡同时正常发光的时间为
故D错误。
故选B。
12. 电动自行车已进入千家万户,下列能展示其动力装置工作原理的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】电动机工作时,首先要先通电,然后电动机转动,将电能转化为机械能,所以它的工作原理是通电导体在磁场中受力而运动。
A.图中是奥斯特实验,通电后,小磁针发生偏转,说明通电导体周围有磁场,故A不符合题意;
B.图中是探究影响电磁铁磁性大小因素的实验,实验原理是电流的磁效应,故B不符合题意;
C.图中闭合开关,导体中有电流通过,导体会发生运动,说明通电导体在磁场中受到力的作用,是电动机的原理,故C符合题意;
D.图中导体在磁场中切割磁感线,产生感应电流,是电磁感应现象,是发电机的原理图,故D不符合题意。
故选C。
13. 某高速公路收费站对过往的超载货车实施计重收费,小明同学结合所学的物理知识设计了如图所示的称重表原理图,对于小明同学的设计理解正确的是( )
A. 称重表由电压表改装
B. 滑动变阻器的滑片向下滑动时阻值会变大
C. 当车辆越重时电路中电流越小
D. 当车辆越重时电路总功率越大
【答案】D
【解析】
【详解】A.称重表串联接入电路中,因此是由电流表改装的,故A错误;
B.滑动变阻器的滑片向下滑动时,变阻器接入电路中电阻丝的长度变短,电阻变小,故B错误;
CD.当车辆越重时,滑片向下移动,变阻器接入电路中电阻丝的长度变短,电阻变小,据可知,电路中电流变大,根据可知,电路总功率变大,故C错误,D正确。
故选D。
14. 如图所示是“研究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”的实验,下列分析不正确的是( )
A. 实验应用了控制变量法和转换法
B. 实验是为了探究电流产生的热量与电流大小的关系
C. 本装置加上秒表可以探究电流产生的热量与通电时间的关系
D. 实验通电一段时间后,右侧U形管中液面的高度差比左侧的大
【答案】D
【解析】
【详解】AC.实验中控制电阻相同,采用的是控制变量法,通过观察液面的高度来表示放热的多少,采用的是转换法;加上秒表可以探究电流产生的热量与通电时间的关系,故AC正确,不符合题意;
B.右侧电阻丝与另一电阻丝并联,故左右空气盒中电阻丝的电阻和通电时间相同,但通过电阻的电流不同,所以研究电流产生的热量与电流的关系,故B正确,不符合题意;
D.左侧电流大于右侧电流,电阻大小相等,由焦耳定律可知,相同时间内,左侧电阻产生热量多,则左侧容器内空气吸收的热量多,气体压强大,即左侧U形管中液面的高度差比右侧的大,故D错误,符合题意。
故选D。
15. 如图甲所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P从b端移到a端的过程中,电流表示数I与电压表示数U的关系如图乙所示。下列说法中( )
①电源电压为6V ②定值电阻R的阻值为5Ω ③滑动变阻器的最大阻值为10Ω
④电路的总功率变化范围为1.35W~4.05W
A. 只有②③④正确 B. 只有①②④正确
C. 只有②③正确 D. 只有①③正确
【答案】A
【解析】
【详解】①②由图甲可知,定值电阻与滑动变阻器串联,电流表测电路中的电流,电压表测定值电阻两端的电压,当滑片P在a端时,滑动变阻器连入电路的电阻为0,电路中只有定值电阻工作,则电压表示数最大且等于电源电压,由图乙可知,电源电压U=4.5V,此时电路中的电流最大,为,则定值电阻的阻值为,故①错误,②正确;
③当滑片P在b端时,滑动变阻器接入电路的阻值最大,电路中电流最小,由图乙可知,此时定值电阻两端的电压为,电路中的电流为
根据串联电路的电压规律可知,滑动变阻器两端电压为
滑动变阻器的最大阻值为,故③正确;
④当电路中电流最大时,电路消耗的功率最大,为
电路中电流最小时,电路消耗的功率最小,为,即电路的总功率变化范围为1.35W~4.05W,故④正确,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
第II卷(非选择题共70分)
二、填空作图题(第16题2分,其他每空1分,共15分)
16. 请在图的括号内标出通电螺线管左端的磁极,并在P点标出磁感线的方向。
【答案】
【解析】
【详解】由图得,电流从螺线管右端流入,由右手螺旋定则得,螺线管左端为N极,右端为S极;磁体外部磁场方向从N极到S极,则P点的磁感线方向从左端到右端,如图所示
17. 2024年,国产新能源汽车强势崛起,以技术先进、功能丰富、性价比高等优点备受消费者青睐。小乐家借国家“汽车以旧换新补贴政策”的东风,换购了一辆“可油、可电”的新能源汽车,图甲是该车的主要部件结构图;
(1)该车具有动能回收功能,在刹车或减速时,利用车身动能带动线圈切割磁感线发电,并把电能储存到蓄电池里,从而起到节能的作用。该过程中:发电原理是_______;蓄电池在电路中相当于________(选填“电源”或“用电器”)。在某段行程中,通过该系统回收了4.6kW·h的电能,若这些能量由汽油发动机燃烧汽油来提供,则至少需要燃烧热值为4.6×107J/kg的汽油________kg;
(2)图乙所示是新能源汽车充电的场景,图中显示充电线很粗,这是为了_________(选填“增大”或“减小”)导线电阻。小乐家的汽车有两种充电模式可供选择,相关信息如下表所示,现需要把蓄电池电量从30%充电到80%,从节省充电时间的角度考虑,应选择模式_________(选填“一”或“二”),在该模式下,所需充电时间为_________h;
蓄电池容量
38kW·h
充电模式
适用范围
充电电压
充电电流
一
公共充电桩
380V
100A
二
家用充电桩
220V
30A
(3)如图乙所示,该车后视镜内部镶嵌了电热丝,使镜片具有防雾、除霜的功能。这是利用了电流的_________效应,并通过__________(选填“做功”或“热传递”)的方式来增大镜片内能、升高镜片温度,使水蒸气遇到镜片后不能__________(选填“吸收”或“放出”)热量,也就无法起雾或结霜,以保障行车安全。若通过电热丝的电流为0.5A,电热丝阻值为24Ω,则1min内电流在该电热丝上产生的热量是____________J。
【答案】(1) ①. 电磁感应 ②. 用电器 ③. 0.36
(2) ①. 减小 ②. 一 ③. 0.5
(3) ①. 热 ②. 热传递 ③. 放出 ④. 360
【解析】
【小问1详解】
[1]在刹车或减速时,利用车身动能带动线圈切割磁感线发电,并把电能储存到蓄电池里,从而起到节能的作用。发电原理是电磁感应原理。
[2]蓄电池在电路中把电能转化为化学能,相当于用电器。
[3]在某段行程中,通过该系统回收了4.6kW·h的电能,若这些能量由汽油发动机燃烧汽油来提供,则至少需要燃烧热值为4.6×107J/kg的汽油的质量为
【小问2详解】
[1]图乙所示是新能源汽车充电的场景,图中显示充电线很粗,这是为了增大导线的横截面积,从而减小导线电阻。
[2]根据可知,要把蓄电池电量从30%充电到80%,即W相同的情况下,电压更高,电流更大的充电模式,所用的时间更短,所以从节省充电时间的角度考虑,应选择模式一。
[3]在模式一下充电,所需充电时间为
【小问3详解】
[1]该车后视镜内部镶嵌了电热丝,使镜片具有防雾、除霜的功能。这是利用了电流的热效应,即电流通过导体时会产生热量。
[2]电热丝产生的热量通过热传递的方式传递给低温的镜片,镜片吸收热量后内能增大,温度升高,镜片变暖。
[3]当水蒸气遇到温度较高的镜片时,就不能放出热量进行液化或凝华,因此也就无法起雾或结霜,从而保障了行车安全。
[4]则1min内电流在该电热丝上产生的热量是
18. 小明利用电能表测量电热水器实际功率来判断家里的电压是否正常。他把一台如图甲所示的电热水器单独接入家庭电路,8:00时电能表表盘示数如图乙所示,8:30时电能表表盘示数如图丙所示。这段时间内电热水器消耗的电能为_________kW•h;电热水器的实际功率为_________W;则该段时间内小明家的电压_________(选填“高于”、“等于”或“低于”)220V。
【答案】 ①. 0.7 ②. 1400 ③. 低于
【解析】
【详解】[1]由电能表表盘的示数可知该段时间内电热水器消耗的电能W=3024.3kW•h-3023.6kW•h=0.7 kW•h
[2][3]由电功率公式可得电热水器的实际功率
因为实际功率低于额定功率,由可知,该段时间内小明家的电压低于220V。
三、实验探究题(19题4分,20题8分,21题7分,22题5分,23题6分,共30分)
19. 同学们探究“水沸腾前后温度的变化特点”,有图甲、图乙所示的两套实验装置(烧杯和试管中均装有水)可供选择。
(1)为了顺利完成实验,同学们应选择图_________(选填“甲”或“乙”)所示的装置;
(2)小聪和小慧同学选择了正确的器材后各自进行实验,图丙是他们根据实验数据绘制的水温随时间变化的图像,在实验计时第7min时,其中一位同学发现水中气泡在上升过程中呈现如图丁所示的情景,这位同学是_________(选填“小聪”或“小慧”);
(3)小睿同学想提高水的沸点,换用了火力更大的酒精灯加热,这种做法_________(选填“可行”或“不可行”);
(4)下面是同学们在此实验过程中的交流对话,其中错误的是_________(选填字母)。
A. 温度计的玻璃泡要全部浸入被测液体中,但不能接触容器底
B. 读数时,视线要与温度计中液柱的上表面相平
C. 使用中间有孔的硬纸板可以减少热量的散失,缩短沸腾前的实验时间
D. 如果测得水的沸点不是100℃,一定是操作中出现了错误
【答案】(1)乙 (2)小慧
(3)不可行 (4)D
【解析】
【小问1详解】
沸腾的条件是达到沸点持续吸热,图甲中小试管内的水达到沸点后无法继续吸热,因为烧杯内的水达到沸点后温度不再升高,与试管内水无温度差,导致试管内水无法继续吸热,故乙无法完成实验;甲中烧杯内的水达到沸点后可以持续吸热,故甲可以完成实验。
【小问2详解】
由图丁可知,气泡上升过程中由大变小,说明水未沸腾,丙图中小聪观察的水在第5min已经沸腾,小慧观察的水在第11min沸腾,说明是小慧观察的现象。
【小问3详解】
水的沸点与水面的气压有关,换用了火力更大的酒精灯,不能提高水的沸点,故不可行。
【小问4详解】
A.温度计的玻璃泡要全部浸入被测液体中,但不能接触容器底(偏高)或者触壁(偏低),故A正确,不符合题意;
B.在读数时,应该让视线垂直于温度计的液面,确保看到的是液柱的实际高度,故B正确,不符合题意;
C.使用中间有孔的硬纸板可以减少热量的散失,且留有小孔,难以使水面气压增大。故可以缩短沸腾前的实验时间,故C正确,不符合题意;
D.如果测得水的沸点不是100℃,可能是操作中出现了错误,也可能是当地气压低于一个标准大气压,故D错误,符合题意。
故选D。
20. 在探究并联电路电流规律的实验中,如图甲是实验的电路图。
(1)连接电路时,开关应该_______,电流表应_______(选填“串联”或“并联”)在被测电路中。若要测量干路电流,则电流表应接在甲图中的________点;
(2)小明同学在测量A处的电流时,闭合开关前,发现电流表指针位置如图乙所示,原因是________________;纠正该错误后,闭合开关,发现电流表的指针偏转又如图乙所示,原因是___________;排除故障后,电流表的示数如图丙所示,则电流表的示数为__________;
(3)上表是另一组的小亮同学在实验中用两盏规格相同的灯泡测出的数据,由此得出的实验结论是:在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,且各支路的电流相等。请指出小亮的探究过程的两点不妥之处:①_____________;②_____________。
A电的电流IA
B点的电流IB
C点的电流IC
0.18A
0.18A
0.36A
【答案】(1) ①. 断开 ②. 串联 ③. C
(2) ①. 电流表没有调零 ②. 电流表正负接线柱接反了 ③. 0.24A
(3) ①. 选用的灯泡规格相同 ②. 实验次数太少
【解析】
【小问1详解】
[1]为了保护电路,连接线路时开关应断开。
[2]根据电流表的使用方法可知,电流表与待测电路串联,测量通过待测电路的电流。
[3]若要测量干路电流,则电流表应串联在干路上,所以,应接在甲图中的点。
【小问2详解】
[1]由图乙所示电流表可知,没有闭合开关前,电流表指针没有指在零刻度线上,这是由于电流表没有调零造成的。
[2]纠正该错误后,闭合开关,由图乙所示可知,电流表指针反向偏转,这是由于电流表正负接线柱接反了造成的。
[3]由如图丙所示电流表可知,其量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.24A。
【小问3详解】
[1][2]原实验中选用两盏规格相同的灯泡,只做了一次实验,得出结论有偶然性,为了验证结论的普遍性,换不同规格的灯泡,继续做几次实验。
21. 小智同学设计了“用电流表、电压表测电阻”的实验,如图甲所示。
(1)同组的小莉发现小智的电路连接中有一处错误,而且只需改动一根导线的连接,就可以顺利进行实验。请你在需要改动的导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的接线_________;
(2)电路连接正确后,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应该滑到最_________(选填“左”或“右”)端;
(3)闭合开关,发现电压表和电流表均无示数。小敏利用另一只完好的电压表进行检测,她把电压表分别接在电源两端、滑动变阻器两端,电压表均有示数;接在待测电阻R两端,电压表无示数。如果电路连接完好,只有一个元件有故障,该故障可能是_________(选填字母);
A. 待测电阻R开路 B. 滑动变阻器开路
C. 待测电阻R短路 D. 电池组电压太低
(4)排除故障后,小智正常进行实验并将实验数据记录在表中。若第2次测量时电流表的示数如图乙所示,为_________A,根据三次实验数据可得定值电阻R=_________Ω(结果保留一位小数);
实验次数
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
1
1.5
0.16
9.4
2
2.0
3
2.5
0.24
10.4
(5)在物理实验中,经常要对物理量进行多次测量,下列实验与本次实验进行多次测量的目的相同的是_________(选填字母);
A. 用刻度尺测量物理课本的长度
B. 探究电流与电阻的关系
C. 测量小灯泡的电功率
(6)在图甲所示实验器材保持不变的情况下,该实验装置_________(选填“能”或“不能”)探究电流与电压的关系。
【答案】(1) (2)右
(3)B (4) ①. 0.2 ②. 9.9
(5)A (6)能
【解析】
【小问1详解】
由图可知,电压表并联在滑动变阻器和定值电阻两端,应将电压表的正接线柱改接到定值电阻的右端,让电压表测待测电阻两端的电压。如图所示:
【小问2详解】
为了保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应该置于阻值最大端,即最右端。
【小问3详解】
闭合开关,发现电压表和电流表均无示数,串联电路电路无电流,故障是断路,电压表无示数,故障是电压表两端之外的某处断路,电压表两端之外有电源、滑动变阻器,把电压表接在电源两端电压表有示数,说明电源完好,接在待测电阻R两端,电压表无示数,说明故障是滑动变阻器断路。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
【小问4详解】
[1]由图乙可知,电流表接0~0.6A量程,分度值为0.02A,指针所在位置的示数为0.2A。
[2]第2次实验中待测电阻的阻值为,根据三次实验数据可得定值电阻为。
【小问5详解】
本次实验进行多次测量的目的是取平均值减小误差。
A.用刻度尺测量物理课本的长度,需要多次测量,是为了取平均值减小误差,故A符合题意;
B.探究电流与电阻的关系,多次测量是寻找普遍规律,故B不符合题意;
C.测量小灯泡的电功率,多次测量,是为了探究灯泡亮度与实际功率关系,故C不符合题意。
故选A。
【小问6详解】
探究电流与电压的关系,需要控制定值电阻阻值不变,通过改变滑动变阻器的阻值从而改变电流和电压,图甲实验装置能用来探究电流与电压的关系。
22. 小颖同学在“探究通电螺线管外部磁场”的实验中,采用了如图甲所示的实验装置。
(1)当闭合开关S后,放置于螺线管两端的小磁针________(选填“会”或“不会”)发生偏转,说明通电螺线管与小磁针之间通过________发生了力的作用;
(2)如图乙所示,把小磁针放到螺线管四周不同位置。螺线管通电后,小磁针静止时的指向反映了螺线管周围磁场的分布情况,放置的小磁针数量越___________,越能清楚地看出磁场分布情况;
(3)在通电螺线管所在的透明塑料面板上撒满铁屑,轻轻敲击面板,铁屑分布如图乙所示。由此可以判断,通电螺线管外部的磁场分布与__________(选填“蹄形”或“条形”)磁体的磁场分布相似;
(4)小颖同学进行了某一操作后,图乙所示的小磁针的指向变成了图丙所示,该操作可能是下列选项中的_________(选填序号)。
A. 滑动变阻器滑片向右移
B. 电源正负接线柱对调
C. 玻璃板面上多撒一些铁屑
【答案】(1) ①. 会 ②. 磁场
(2)多 (3)条形
(4)B
【解析】
【小问1详解】
[1][2]闭合开关S后,有电流通过螺线管,通电螺线管周围存在磁场,放置于螺线管两端的小磁针会受到磁力作用,从而发生偏转。
【小问2详解】
小磁针静止时N极所指方向与该点的磁场方向一致,所以放置的小磁针数量越多,越能清楚地看出磁场分布情况
【小问3详解】
条形磁体外部磁场分布规律是:将小磁针静止时N极所指方向规定为磁场方向,则条形磁体外部磁场的方向是由N极出发,经过一根曲线轨迹,回到S极,由图乙可知,小磁针静止时N极所指方向即为通电螺线管该点的磁场方向,与条形磁体磁场分布相似。
【小问4详解】
图丙中小磁针方向与图乙相反,说明图丙磁场方向发生了改变,通电螺线管外部的磁场方向受电流方向影响,所以可能是电源正负接线柱对调导致,故B符合题意,AC不符合题意。
故选B。
23. 小敏用如图所示的装置做了“探究怎样产生感应电流”的实验。
(1)实验中通过观察_________来判断电路中是否有感应电流;
(2)她发现,如果开关处于_________状态,无论磁体怎样放置、导体棒怎样运动,灵敏电流计指针均不偏转,这说明闭合电路是产生感应电流的必要条件;
(3)电路闭合后,下列实验操作不能使灵敏电流计指针发生偏转的是__________(选填序号);
A. 磁体不动,导体棒水平向右运动
B. 磁体不动,导体棒向斜上方运动
C. 导体棒不动,磁体竖直向下运动
D. 导体棒不动,磁体水平向左运动
(4)保持导体AB运动方向不变,仅将磁体N、S极对调,重复上述实验,是为了探究感应电流方向与_________的关系;
(5)产生感应电流时,正在切割磁感线的导体相当于电路中的_________;
(6)小敏觉得电流计偏转角度不明显,其他同学纷纷给她提出了一些建议。联系自己在该实验过程中的经验,你认为以下建议中无效的是_________(选填序号)。
A. 换用磁性更强的磁铁
B. 使导体以更快的速度做切割磁感线运动
C. 使导体以相反的方向做切割磁感线运动
D. 把导体AB换成多匝线圈
【答案】(1)灵敏电流计指针是否偏转
(2)断开 (3)C
(4)磁场方向 (5)电源
(6)C
【解析】
【小问1详解】
实验中,为了判断电路中是否有感应电流,我们需要观察灵敏电流计的指针是否偏转。因为当电路中有电流流过时,灵敏电流计会受到电流的作用而发生偏转。
【小问2详解】
实验中,为了判断电路中是否有感应电流,我们需要观察灵敏电流计的指针是否偏转。因为当电路中有电流流过时,灵敏电流计会受到电流的作用而发生偏转。 她发现,如果开关处于断开状态,无论磁体怎样放置、导体棒怎样运动,灵敏电流计指针均不偏转。这说明闭合电路是产生感应电流的必要条件,如果电路不闭合,即使磁体和导体棒之间有相对运动,也不会产生感应电流。
【小问3详解】
A.磁体不动,导体棒水平向右运动,这种情况下,导体棒的部分运动是在切割磁感线的,因此会产生感应电流,灵敏电流计指针会偏转,故A不符合题意;
B. 磁体不动,导体棒向斜上方运动:这种情况下,导体棒的部分运动是在切割磁感线的,因此会产生感应电流,灵敏电流计指针会偏转。故B不符合题意;
C.导体棒不动,磁体竖直向下运动:这种情况下,虽然磁体在运动,但导体棒并没有切割磁感线,因此不会产生感应电流,灵敏电流计指针不偏转。故C符合题意;
D.导体棒不动,磁体水平向左运动,这种情况下,导体棒的部分运动是在切割磁感线的,因此会产生感应电流,灵敏电流计指针会偏转,故D不符合题意。
故选C。
【小问4详解】
保持导体AB运动方向不变,仅将磁体N、S极对调,重复上述实验,是为了探究感应电流方向与磁场方向的关系。因为改变磁体的磁极就是改变了磁场的方向,而观察感应电流的方向是否改变,就可以得出感应电流方向与磁场方向的关系。
【小问5详解】
产生感应电流时,正在切割磁感线的导体相当于电路中的电源。因为导体在切割磁感线时会产生电压,从而驱动电流在电路中流动。
【小问6详解】
A.换用磁性更强的磁铁:这可以增强磁性,从而增大感应电流,使电流计偏转角度更明显。
B.使导体以更快的速度做切割磁感线运动,增大感应电动势和感应电流。
C.使导体以相反的方向做切割磁感线运动:这只会改变感应电流的方向,而不会改变感应电流的大小。因此,这个建议对于增大电流计偏转角度是无效的。
D.把导体AB换成多匝线圈:这可以增大线圈的匝数,从而增大感应电动势和感应电流。
故C符合题意。
四、综合应用题(24题8分,25题8分,26题9分,共25分)
24. 如图,甲、乙两个透明容器内均装有质量为100g、初温为25℃的某种绝缘液体,甲、乙中都有一段电阻丝,,。闭合开关,电流表的示数为1.2A。通电120s后,甲中温度计的示数为29℃。求:
(1)两端的电压;
(2)的电功率;
(3)电流通过产生的热量;
(4)液体的比热容(不计热量损失)。
【答案】(1)12V;(2)14.4W;(3);(4)
【解析】
【详解】解:(1)分析电路可知,、串联,电流表测电路电流。两端的电压为
(2)的电功率为
(3)电流通过产生的热量为
(4)不计热量损失,则甲中液体吸收的热量为
根据,液体的比热容为
答:(1)两端的电压为12V;
(2)的电功率为14.4W;
(3)电流通过产生的热量为;
(4)液体的比热容为。
25. 很多新能源汽车增设了座椅加热功能(如图甲所示),在寒冷的冬天给驾乘人员带来温暖的体验。图乙所示,是某款汽车上一个电热座椅垫的电路结构简图,电源电压为12V,R1、R2为两个加热片,该座椅垫有“高温”、“低温”、“关”三个挡位,加热片R1的电阻值为3Ω,“低温”挡加热时电路中的电流为1A。求:
(1)“高温”挡功率;
(2)“低温”挡加热时,加热片R2的两端电压;
(3)“低温”挡加热10min,电流通过加热片R2所做的功。
【答案】(1)48W (2)9V
(3)5400J
【解析】
【小问1详解】
由图知,由式子可知座椅垫处于“高温”时,是R1的基本电路,低温挡时,R1和R2串联,“高温”挡功率。
【小问2详解】
低温挡时,R1和R2串联,R1的两端电压,根据串联电压规律,R2的两端电压。
【小问3详解】
“低温”挡加热10min,电流通过加热片R2所做的功。
26. “懒人”也能享口福了!一款多功能厨房神器——智能炒菜机问世了,如图甲所示。其内部电路结构简图如图乙所示,主要由一个电动机和两个电热丝构成。当烹饪模式开关接1时,可实现高温翻炒(其中R1负责放出热量,电动机负责翻动食材);当烹饪模式开关接2时,可实现低温慢炖。炒菜机部分参数如下表所示。请解答下列问题:
部分参数
额定电压
220V
额定功率
电动机
44W
高温翻炒
2244W
低温慢炖
500W
(1)正常工作时,通过电动机的电流有多大?
(2)R1的阻值有多大?
(3)正常工作状态下,小明想利用该机器的低温慢炖功能将质量为500g初温为20℃的八宝粥加热到60℃,他把加热时间设置为2min,请通过计算说明这种设置是否合理?【八宝粥的比热容为c=4.0×103J/(kg•℃),不计热量损失】
【答案】(1)0.2A
(2)22Ω (3)不合理,计算见解析
【解析】
【小问1详解】
当烹饪模式开关接1时,可实现高温翻炒,R1与电动机并联,两端的电压都为220V,由表中数据可知,电动机的功率PM=44W,由P=UI可得,正常工作时,通过电动机的电流为
【小问2详解】
由表中数据可知,高温翻炒的功率P高=2244W,所以R1的功率为
由P=UI可得,R1电阻阻值为
【小问3详解】
质量为500g的八宝粥由20℃加热到60℃吸收的热量为
由可得,低温慢炖2min 消耗的电能为
因电流做的功W小于八宝粥应吸收的热量Q,所以设置不合理。
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