内容正文:
2024年秋期末教学质量监测
九年级物理
注意事项:
1.本试卷分为Ⅰ卷和Ⅱ卷。第Ⅰ卷为选择题,第Ⅱ卷为非选择题,全卷共6页。考生作答时,须按照题号在答题卡上各题目对应的答题区域内作答,超出答题区域答题,在草稿纸、试卷上答题均无效。
2.本试卷满分100分,监测时间为90分钟。
第Ⅰ卷 选择题(共45分)
一、选择题(每题3分,共45分,每题只有一个正确答案)
1. 下列物理量最接近实际的是( )
A. 一节新干电池的电压为3V
B. 我国家庭用电器正常工作电压为220V
C. 家用节能灯正常发光时的电流约为2A
D. 家用空调正常工作时电流约0.1A
2. 下列关于温度、热量、比热的说法正确的是
A. 物体吸收了热量,温度不一定升高
B. 温度越高,物体的比热越大
C. 吸收的热量越多,物体的比热越大
D. 温度越高,物体具有的热量越多
3. 实践小组的同学们到工厂参观,看到车间里摆放着如图所示的高凳,工人师傅告诉大家这是电力作业安全登高凳。下列可用来制作这种高凳的材料是( )
A. 不锈钢 B. 铁 C. 铝合金 D. 木头
4. 下列做法中,可以使电阻丝阻值增大的是( )
A. 将电阻丝对折 B. 将电阻丝拉长
C. 使通过电阻丝的电流减小 D. 增加电阻丝两端电压
5. 如图甲中闭合开关灯泡发光,图乙中的验电器A的带电情况与毛皮摩擦的橡胶棒相同,用带绝缘柄的金属棒把两个验电器连接起来的瞬间。根据图中信息可以判断出( )
A. 甲图开关中电流的方向是由A向B
B. 乙图金属棒中电流方向是由A向B
C. 甲图开关中自由电子定向移动方向是由A向B
D. 乙图金属棒中自由电子定向移动方向是由B向A
6. 为喜迎建国75周年,国庆期间千余架无人机在濠河之滨上演灯光秀。无人机起飞时灯不亮,空中表演时亮灯,下列电路设计符合要求的是( )
A. B.
C. D.
7. 某导体中的电流与它两端电压的关系如图所示,下列分析正确的是( )
A. 当导体两端的电压为0时,电阻为0
B. 通过该导体的电流与导体两端的电压成正比
C. 该导体的电阻随电压的增大而增大
D. 当导体两端的电压为2V时,电流为0.6A
8. 关于电路的知识,下列说法中不正确的是( )
A. 只要将导体连入电路,电路中就有电流
B. 电路中有电流,电路两端就一定有电压
C. 在电路中,电源是持续供电的装置
D. 用导线把电源、用电器、开关连接起来,就组成了电路
9. 如图所示,鸟A提示鸟B:“快飞,你会触电的!有危险!”鸟B说:“你怎么不怕?”你认为鸟A下面几种回答中,最符合物理事实的是 ( )
A. 我也有触电的危险,我这就飞走
B. 我没有触电危险,因为我是绝缘体
C. 我没有触电危险,因为我被导线短路了
D. 我没有触电危险,因为我可以承受很大的电流
10. 如图所示,这是小亮设计的电子拉力计的简化电路,电表a为拉力显示表,不计金属弹簧的电阻,闭合开关S后,在向右拉动金属拉环的过程中,下列说法正确的是( )
A. 图中a表和b表都是电流表
B. b表应是电压表,其示数变大
C. b表应是电流表,其示数变小
D. a表应是电流表,其示数变大
11. 关于电和磁,下列说法正确的是( )
A. 磁感线是由铁屑组成的
B. 法拉第用实验表明通电导体周围存在磁场
C. 指南针之所以能指示南北方向,是因为地球周围存在着磁场
D. 只要导体在磁场中做切割磁感线运动,导体中就会产生感应电流
12. 如图所示,电源电压不变,电阻,闭合开关,小明在实验过程中仅记录了三只电表的示数,分别为1、4、5,但漏记了单位。关于所用电源的电压和电阻R1的阻值,下列判断正确的是( )
A. 4V 2Ω B. 5V 1Ω C. 4V 1Ω D. 2V 2Ω
13. 如图所示,电源电压不变,滑动变阻器的最大阻值为R,已知R:R1:R2=1:1:2,则下列说法正确的是( )
A. 当滑片P移动到a端时,闭合S1、S2,通过R1与R2的电流之比是1:2
B. 当滑片P移动到a端时,闭合S1、S2,通过R1与R2的电流之比是1:1
C. 当滑片P移动到b端时,只闭合S1,滑动变阻器两端的电压与R1两端的电压之比是1:1
D. 当滑片P移动到b端时,只闭合S2,滑动变阻器两端的电压与R2两端的电压之比是2:1
14. 如图所示电路,电源电压保持不变,滑动变阻器最大阻值为30Ω,电压表的量程为0~3V,灯标有“2V 0.4W”和灯标有“2.5V 0.625W”的字样,忽略温度对灯丝电阻的影响。闭合开关S、,调节滑动变阻器滑片,当电压表示数为2V时,正常发光。在保证电路安全的情况下,下列说法正确的是( )
A. 电源电压为5V
B. 只闭合开关S,通电10s,电路最多消耗10.5J的电能
C. 只闭合开关S,调节滑动变阻器滑片可使、同时正常发光
D. 闭合开关S、,滑动变阻器接入电路的阻值范围为8Ω~20Ω
15. 合理分类和利用垃圾可以保护环境、变废为宝。在一定条件下,1t生活垃圾能“榨”出140kg燃料油。在一个标准大气压下,若这种燃料油的热值为,某城镇每天产生50t生活垃圾,若这些垃圾“榨”出的燃料油完全燃烧,已知,。则下列说法正确的是( )
A. 这些垃圾“榨”出的燃料油完全燃烧释放出的热量为
B. 这些垃圾“榨”出的燃料油完全燃烧释放出的热量为
C. 这些热量的30%被初温为30℃的水吸收,则水温能升高到70℃
D. 这些热量的30%被初温为30℃的水吸收,则水温能升高到40℃
第Ⅱ卷 非选择题(共55分)
二、填空题(每空1分,共21分)
16. 书法爱好者临摹时闻到淡淡的“墨香”,这是________现象,说明________。寒冷的冬天临摹时,用热水袋焐手,是通过________的方式改变手的内能的。
17. 我国长征系列运载火箭以“一箭三星”的方式点火起飞,随后卫星顺利进入轨道。火箭常用液态氢作燃料,主要是因为它的______(选填“热量”、“比热容”或“热值”)较大;在上升过程中,燃料的______能转化为______能,再转化为火箭的机械能。
18. 一台四冲程汽油机,活塞向上运动的是___________ 冲程和___________冲程,若在一分钟内火花塞点火800次,则此汽油机对外做功___________次。
19. 在如图所示的电路中,当开关S1、S2都断开时,亮着的灯是L1和L3,此时它们是______联的;如果开关S1、S2都闭合时,亮着的灯是L2和______,若只闭合开关S1,亮着的灯是______。
20. 标有“;12W”和“;6W”的灯泡,和两灯的电阻之比是__________;串联起来两端允许接入的最大电压为__________;并联后干路上允许通过的最大电流是__________。
21. 单独把一个某类型的电阻R接在电压恒为12V的电源两端,通电后,用温度传感器和电流传感器同时记录实验数据,得到R的温度-时间图线和流过R的电流-时间图线如图所示。则根据图线,R的温度为50℃时,流过R的电流为______A;在30s时,R的电功率是______W;30s~40s,R产生的热量为,90s~100s,R产生的热量为,则_____(选填“>”、“=”或“<”)。
22. 如图甲所示电路中,电阻,是0~10Ω的滑动变阻器,电源电压恒为6V。已知滑片每滑动1cm时,接入电路的阻值变化1Ω,滑片距离a端的长度设为。闭合开关,的滑片滑动过程中,电压表示数U与的图像如图乙所示。则的阻值为______Ω;当时,电压表的读数为______V;移动滑片的过程中(两电压表示数始终未超出量程),电路的电功率最小值为______W。
三、实验题24题(2)小题2分,其余每空1分,共16分)
23. (1)如图甲所示,电能表的读数是_____kW·h,在30min内电能表的转盘转了2400转,则电路中用电器的电功率是______W;
(2)图乙中,旋钮式电阻箱的阻值是____,图丙中,电压表的读数是_____V;
(3)在“探究电磁铁的磁性强弱跟什么因素有关”的实验时,如图丁所示,小惠是通过比较______来比较电磁铁磁性强弱的,图中实验探究的是电磁铁磁性强弱跟______的关系。
24. 如图甲所示是小明探究“电流与电阻的关系”的实验电路图,电源为两节新干电池,请你帮他完善下面部分实验步骤。
(1)图甲电路开关闭合后,电流表出现的现象是______,电压表出现的现象是______;
(2)小明检查后发现有一根导线连接错误,找出图甲中连接错误的导线并画“×”,再补充一根导线,使电路连接正确______;
(3)依次接入不同的电阻,调节滑动变阻器滑片,使电阻两端的电压保持不变。某次实验中出现如图乙所示情况,为了此次读数更精确,在不更换电路元件的前提下,需要做的调整是______。
25. 小惠在“测定小灯泡的电功率”的实验电路图如图甲所示,电源电压恒为4.5V,小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为10Ω。
(1)连接电路时开关应,电流表应该选择______(选填“0~0.6A”或“0~3A”)量程;
(2)小惠移动滑动变阻器的滑片P,记下多组数据,并绘制成图像(如图乙),根据图像,可计算出小灯泡的额定功率是______W;
(3)进一步分析图丙可知,随着灯泡两端电压的增大,灯丝电阻逐渐______(选填“增大”、“减小”或“不变”),灯丝电阻变化的主要原因是______。
四、计算题(26题8分,27题10分,共18分)
26. 商业街移动摊位使用可显示电费的新型插座(如图甲所示)计费,某摊位使用空气炸锅(如图乙所示)烹制食物,如图丙所示是该空气炸锅加热部分的简化电路图,其额定电压为220V,定值电阻和为发热体,其中。开关S1、S2、S3的通断可实现高、中、低三个挡位的调节(S1、S2不会同时闭合),只闭合S3时为中温挡,额定功率为440W。求:
(1)的电阻;
(2)高温挡正常工作100s,电流通过产生的电热;
(3)只有空气炸锅单独工作,表盘示数使用前后如图甲、丁所示,通过表盘显示的数据估算该空气炸锅消耗的电功率(已知商用电费单价为0.75元/kW·h)。
27. 如图所示,电源电压恒为18V,灯泡L标有“10V 5W”字样,忽略温度对灯丝电阻的影响,滑动变阻器R的最大阻值为200Ω。当只闭合开关S和,把滑动变阻器接入电路的阻值由增大到时,定值电阻的电功率减小了1W。求:
(1)灯泡L正常发光时的电流;
(2)只闭合S和,且滑动变阻器的滑片P置于中点位置时,灯泡的实际功率;
(3)的电阻。
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2024年秋期末教学质量监测
九年级物理
注意事项:
1.本试卷分为Ⅰ卷和Ⅱ卷。第Ⅰ卷为选择题,第Ⅱ卷为非选择题,全卷共6页。考生作答时,须按照题号在答题卡上各题目对应的答题区域内作答,超出答题区域答题,在草稿纸、试卷上答题均无效。
2.本试卷满分100分,监测时间为90分钟。
第Ⅰ卷 选择题(共45分)
一、选择题(每题3分,共45分,每题只有一个正确答案)
1. 下列物理量最接近实际的是( )
A. 一节新干电池的电压为3V
B. 我国家庭用电器正常工作电压为220V
C. 家用节能灯正常发光时的电流约为2A
D. 家用空调正常工作时电流约0.1A
【答案】B
【解析】
【详解】A.一节新干电池的电压为1.5V,故A不符合题意;
B.我国家庭电路的电压为220V,家庭用电器正常工作电压为220V,故B符合题意;
C.家用节能灯正常发光时的电流约为0.1A,故C不符合题意;
D.家用空调正常工作时电流约5A,故D不符合题意。
故选C。
2. 下列关于温度、热量、比热的说法正确的是
A. 物体吸收了热量,温度不一定升高
B. 温度越高,物体的比热越大
C. 吸收的热量越多,物体的比热越大
D. 温度越高,物体具有的热量越多
【答案】A
【解析】
【详解】A、物体吸收热量,温度不一定升高,比如晶体在熔化过程中虽然吸收热量,但温度不变,故A正确;
BC、比热容是物质的一种特性,与物质的种类、状态有关,和物体吸收热量的多少、温度的高低、质量的大小都没有关系,故BC错误;
D、热量是一过程量,它所对应的术语是“吸收”和“放出”,不能用“具有”,故D错误.
故选A.
3. 实践小组的同学们到工厂参观,看到车间里摆放着如图所示的高凳,工人师傅告诉大家这是电力作业安全登高凳。下列可用来制作这种高凳的材料是( )
A. 不锈钢 B. 铁 C. 铝合金 D. 木头
【答案】D
【解析】
【详解】为了避免电力作业时发生触电,制作这种高凳的材料应为绝缘体,所以应用木头制作。
故选D。
4. 下列做法中,可以使电阻丝阻值增大的是( )
A. 将电阻丝对折 B. 将电阻丝拉长
C. 使通过电阻丝的电流减小 D. 增加电阻丝两端电压
【答案】B
【解析】
【详解】A.对折后,导体的长度减小,横截面积增大,则导体的电阻减小,故A不符合题意;
B.导体被拉长后,导体的长度增大、而横截面积减小,故导体的电阻增大;故B符合题意;
C.导体的电阻与通过导线的电流无关,故C不符合题意;
D.导体的电阻与导体两端的电压无关,故D不符合题意。
故选B。
5. 如图甲中闭合开关灯泡发光,图乙中的验电器A的带电情况与毛皮摩擦的橡胶棒相同,用带绝缘柄的金属棒把两个验电器连接起来的瞬间。根据图中信息可以判断出( )
A. 甲图开关中电流的方向是由A向B
B. 乙图金属棒中电流方向是由A向B
C. 甲图开关中自由电子定向移动方向是由A向B
D. 乙图金属棒中自由电子定向移动方向是由B向A
【答案】C
【解析】
【详解】A.在电源外部,电流从电源正极流出,经过用电器回到电源负极。甲图中开关连接在电路中,电流方向应是从电源正极出发,经过开关B端流向A端,故A错误;
BD.毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,验电器A与毛皮摩擦的橡胶棒带电情况相同,所以验电器A带负电,即A有多余电子。当用金属棒连接A、B时,金属棒中自由电子定向移动方向是由A向B。因为电流方向与电子定向移动方向相反,所以金属棒中电流方向是由B向A,故BD错误;
C.金属中导电的是自由电子,自由电子带负电。甲图中电流方向是从B到A,所以自由电子定向移动方向是由A向B,故C正确。
故选C。
6. 为喜迎建国75周年,国庆期间千余架无人机在濠河之滨上演灯光秀。无人机起飞时灯不亮,空中表演时亮灯,下列电路设计符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】根据题意知道,无人机起飞时灯不亮,空中表演时亮灯,则当开关S1闭合时电动机启动起飞,空中表演时再闭合S2亮灯,说明指示灯和电动机可以独立工作、互不影响即为并联,且开关S1位于干路,开关S2位于灯支路,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
7. 某导体中的电流与它两端电压的关系如图所示,下列分析正确的是( )
A. 当导体两端的电压为0时,电阻为0
B. 通过该导体的电流与导体两端的电压成正比
C. 该导体的电阻随电压的增大而增大
D. 当导体两端的电压为2V时,电流为0.6A
【答案】B
【解析】
【详解】AD.由图象上看出,当导体两端的电压为2V时,对应的电流0.4A,电阻为
导体的电阻与材料、长度和横截面积有关,与其两端电压和通过的电流无关,因此当导体两端的电压为0时,电阻仍为5Ω,故AD错误;
B.由图象可知,电流随电压的增大而增大,可知在电阻一定时,通过导体的电流与其两端的电压成正比,故B正确;
C.电阻是导体本身的一种性质,与材料、长度、横截面积以及温度有关,与电压和电流没有关系,故C错误。
故选B。
8. 关于电路的知识,下列说法中不正确的是( )
A. 只要将导体连入电路,电路中就有电流
B. 电路中有电流,电路两端就一定有电压
C. 在电路中,电源是持续供电的装置
D. 用导线把电源、用电器、开关连接起来,就组成了电路
【答案】A
【解析】
【详解】A.电路中有电源,还需要电路闭合,才会有电流产生,故A错误,符合题意;
B.电压是形成电流的原因,电路中有电流,其两端必有电压,故B正确,不符合题意;
C.在电路中,电源是持续供电的装置,也是提供电压的装置,故C正确,不符合题意;
D.一般的电路是由电源、用电器、开关和导线组成的,用导线把电源、用电器、开关连接起来,就组成了电路,故D正确,不符合题意。
故选A。
9. 如图所示,鸟A提示鸟B:“快飞,你会触电的!有危险!”鸟B说:“你怎么不怕?”你认为鸟A下面几种回答中,最符合物理事实的是 ( )
A. 我也有触电的危险,我这就飞走
B. 我没有触电危险,因为我是绝缘体
C. 我没有触电危险,因为我被导线短路了
D. 我没有触电危险,因为我可以承受很大的电流
【答案】C
【解析】
【详解】解答:开关闭合后,因为鸟两只爪子间的距离很短,且电阻很小,所以分得的电压会很小,即鸟A无电流通过(或鸟A两爪之间无电压);因为鸟B在灯泡两端,灯泡的电阻远远大于导线的电阻,所以灯泡两端的电压为电源电压,根据欧姆定律可知,鸟B有电流通过(或鸟B两爪之间有电压)会发生触电.
10. 如图所示,这是小亮设计的电子拉力计的简化电路,电表a为拉力显示表,不计金属弹簧的电阻,闭合开关S后,在向右拉动金属拉环的过程中,下列说法正确的是( )
A. 图中a表和b表都是电流表
B. b表应是电压表,其示数变大
C. b表应是电流表,其示数变小
D. a表应是电流表,其示数变大
【答案】D
【解析】
【详解】由电路图可知,定值电阻R2与滑动变阻器R1串联,a串联接入电路中,为电流表;b与滑动变阻器并联,为电压表;在向右拉动金属拉环的过程中,滑动变阻器接R1入电路的电阻变小,电路总电阻变小,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大,电流表示数变大;根据可知,定值电阻R2两端的电压变大;电源电压不变,由串联电路的电压规律可知,滑动变阻器R1两端的电压变小,电压表示数变小,故ABC错误,D正确。
故选D。
11. 关于电和磁,下列说法正确的是( )
A. 磁感线是由铁屑组成的
B. 法拉第用实验表明通电导体周围存在磁场
C. 指南针之所以能指示南北方向,是因为地球周围存在着磁场
D. 只要导体在磁场中做切割磁感线运动,导体中就会产生感应电流
【答案】C
【解析】
【详解】A.磁感线只是为了描述磁场引入的一种理想化的物理模型,它并不是真实存在的,故A错误;
B.奥斯特用实验表明通电导体周围存在磁场,即电流的磁效应,故B错误;
C.指南针之所以能指示南北方向,是因为地球周围存在着磁场,原理是磁极间的相互作用规律,故C正确;
D.只有闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时才能产生感应电流,故D错误。
故选C。
12. 如图所示,电源电压不变,电阻,闭合开关,小明在实验过程中仅记录了三只电表的示数,分别为1、4、5,但漏记了单位。关于所用电源的电压和电阻R1的阻值,下列判断正确的是( )
A. 4V 2Ω B. 5V 1Ω C. 4V 1Ω D. 2V 2Ω
【答案】C
【解析】
【详解】由电路图可知,两电阻并联,电压表测电源的电压,A2测干路电流,A1测R2支路的电流,并联电路中各支路两端的电压相等,根据欧姆定律可得
在1、4、5三个数中找到两个是四倍关系的数,即U=4V,I2=1A,则余下的一个数即为I=5A,所以,电源电压U=4V;并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,通过R1的电流
则R1的电阻值为
故ABD错误,C正确。
故选C。
13. 如图所示,电源电压不变,滑动变阻器的最大阻值为R,已知R:R1:R2=1:1:2,则下列说法正确的是( )
A. 当滑片P移动到a端时,闭合S1、S2,通过R1与R2的电流之比是1:2
B. 当滑片P移动到a端时,闭合S1、S2,通过R1与R2的电流之比是1:1
C. 当滑片P移动到b端时,只闭合S1,滑动变阻器两端的电压与R1两端的电压之比是1:1
D. 当滑片P移动到b端时,只闭合S2,滑动变阻器两端的电压与R2两端的电压之比是2:1
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】AB.当滑片P移动到a端时,闭合S1、S2,R1、R2并联,通过R1与R2的电流之比
故AB错误;
C.当滑片P移动到b端时,只闭合S1,R与R1串联,滑动变阻器两端的电压与R1两端的电压之比是
故C正确;
D.当滑片P移动到b端时,只闭合S2,R与R2串联,滑动变阻器两端的电压与R2两端的电压之比是
故D错误。
故选C。
14. 如图所示电路,电源电压保持不变,滑动变阻器最大阻值为30Ω,电压表的量程为0~3V,灯标有“2V 0.4W”和灯标有“2.5V 0.625W”的字样,忽略温度对灯丝电阻的影响。闭合开关S、,调节滑动变阻器滑片,当电压表示数为2V时,正常发光。在保证电路安全的情况下,下列说法正确的是( )
A. 电源电压为5V
B. 只闭合开关S,通电10s,电路最多消耗10.5J的电能
C. 只闭合开关S,调节滑动变阻器滑片可使、同时正常发光
D. 闭合开关S、,滑动变阻器接入电路的阻值范围为8Ω~20Ω
【答案】D
【解析】
【详解】A.闭合开关S、S1,滑动变阻器与L2串联,电压表测滑动变阻器两端电压,L2正常发光,此时L2两端电压为2.5V,电压表示数为2V,则滑动变阻器两端电压为2V,则电源电压U=2.5V+2V=4.5V
故A错误;
BC.只闭合开关S,L1、L2与滑动变阻器串联,L1正常发光时的电流
L2正常发光时的电流
因为串联电路电流处处相等,所以L1、L2不可能同时正常发光,电路允许通过的最大电路为0.2A,则通电10s,电路最多消耗电能W=UIt=4.5V×0.2A×10s=9J
故BC错误;
D.闭合开关S、S1,滑动变阻器与L2串联,当灯泡正常发光时,电路通过的电流最大,滑动变阻器接入的阻值最小,此时滑动变阻器的阻值为
当滑动变阻器接入阻值为20Ω时,其两端电压为
未超过电压表量程,因此滑动变阻器接入电路的阻值范围为8Ω~20Ω,故D正确。
故选D。
15. 合理分类和利用垃圾可以保护环境、变废为宝。在一定条件下,1t生活垃圾能“榨”出140kg燃料油。在一个标准大气压下,若这种燃料油的热值为,某城镇每天产生50t生活垃圾,若这些垃圾“榨”出的燃料油完全燃烧,已知,。则下列说法正确的是( )
A. 这些垃圾“榨”出的燃料油完全燃烧释放出的热量为
B. 这些垃圾“榨”出的燃料油完全燃烧释放出的热量为
C. 这些热量的30%被初温为30℃的水吸收,则水温能升高到70℃
D. 这些热量的30%被初温为30℃的水吸收,则水温能升高到40℃
【答案】C
【解析】
【详解】AB.这些垃圾“榨”出的燃料油的质量为
则这些垃圾“榨”出的燃料油完全燃烧释放出的热量为
故AB错误;
CD.初温为30℃的水的质量为
则这些热量的30%被初温为30℃的水吸收,则水升高的温度为
所以水的末温为
故C正确,D错误。
故选C。
第Ⅱ卷 非选择题(共55分)
二、填空题(每空1分,共21分)
16. 书法爱好者临摹时闻到淡淡的“墨香”,这是________现象,说明________。寒冷的冬天临摹时,用热水袋焐手,是通过________的方式改变手的内能的。
【答案】 ①. 扩散 ②. 分子在不停地做无规则运动 ③. 热传递
【解析】
【详解】[1][2]书法爱好者临摹时闻到淡淡的“墨香”,说明墨水分子扩散到空气中,这是扩散现象现象,说明分子在不停地做无规则运动。
[3]寒冷的冬天临摹时,用热水袋焐手,水吸收热量,内能增大,是通过热传递的方式改变手的内能的。
17. 我国长征系列运载火箭以“一箭三星”的方式点火起飞,随后卫星顺利进入轨道。火箭常用液态氢作燃料,主要是因为它的______(选填“热量”、“比热容”或“热值”)较大;在上升过程中,燃料的______能转化为______能,再转化为火箭的机械能。
【答案】 ①. 热值 ②. 化学 ③. 内
【解析】
【详解】[1]火箭采用液态氢作为燃料,是因为液态氢的热值较大,完全燃烧相同质量的液态氢和其他燃料,液态氢可以放出更多的热量。
[2][3]火箭从地面向上加速运动的过程中,火箭内燃料燃烧时将化学能转化为内能,再转化为火箭的机械能。
18. 一台四冲程汽油机,活塞向上运动的是___________ 冲程和___________冲程,若在一分钟内火花塞点火800次,则此汽油机对外做功___________次。
【答案】 ①. 压缩 ②. 排气 ③. 800
【解析】
【详解】[1][2]汽油机的四个冲程是吸气、压缩、做功和排气冲程。吸气冲程进气门打开,排气门关闭,活塞向下运动;压缩冲程两个气门都关闭,活塞向上运动;做功冲程两个气门都关闭,活塞向下运动;排气冲程排气门打开,进气门关闭,活塞向上运动。即压缩和排气冲程是活塞向上运动。
[3]在内燃机的一个工作循环中,曲轴转动2周,活塞往复运动2次,对外做功1次,并且只有做功冲程火花塞点火,所以,一分钟内火花塞点火800次,则此汽油机做功800次。
19. 在如图所示的电路中,当开关S1、S2都断开时,亮着的灯是L1和L3,此时它们是______联的;如果开关S1、S2都闭合时,亮着的灯是L2和______,若只闭合开关S1,亮着的灯是______。
【答案】 ①. 串 ②. L3 ③. L3
【解析】
【分析】
【详解】[1]若S1、S2断开时,仅L1和L3串联接入电路,故 L1和L3会亮。
[2]如果开关S1、S2都闭合时,L1被短路,L2和L3并联接入电路,故L2和L3会亮。
[3]若只闭合开关S1,仅L3接入电路,故L3会亮。
20. 标有“;12W”和“;6W”的灯泡,和两灯的电阻之比是__________;串联起来两端允许接入的最大电压为__________;并联后干路上允许通过的最大电流是__________。
【答案】 ①. 1:2 ②. 18 ③. 1.5
【解析】
【详解】[1]由得,和两灯的电阻之比是
[2]由得,灯泡L1的额定电流为
灯泡L2的额定电流为
则两灯串联时,电路中的最大电流为0.5A,由欧姆定律得,此时灯泡L1的电压为
串联起来两端允许接入的最大电压为
[3]并联时,电源电压最大为12V,此时两灯都正常发光,则并联后干路上允许通过的最大电流
21. 单独把一个某类型的电阻R接在电压恒为12V的电源两端,通电后,用温度传感器和电流传感器同时记录实验数据,得到R的温度-时间图线和流过R的电流-时间图线如图所示。则根据图线,R的温度为50℃时,流过R的电流为______A;在30s时,R的电功率是______W;30s~40s,R产生的热量为,90s~100s,R产生的热量为,则_____(选填“>”、“=”或“<”)。
【答案】 ①. 0.08 ②. 0.96 ③. >
【解析】
【详解】[1]由上图可知R的温度为50℃时,对应的时间是40s,再根据下图可知在40s时,对应的电流为0.08A。
[2]由图可知30s时电流为0.08A,电压为12V,故电功率为P=UI=12V×0.08A=0.96W
[3]30s~40s,通过R的电流为0.08A,90s~100s,通过R的电流为0.045A,因为电压和通电时间均相同,由Q=W=UIt可知,Q1>Q2。
22. 如图甲所示电路中,电阻,是0~10Ω的滑动变阻器,电源电压恒为6V。已知滑片每滑动1cm时,接入电路的阻值变化1Ω,滑片距离a端的长度设为。闭合开关,的滑片滑动过程中,电压表示数U与的图像如图乙所示。则的阻值为______Ω;当时,电压表的读数为______V;移动滑片的过程中(两电压表示数始终未超出量程),电路的电功率最小值为______W。
【答案】 ①. 8 ②. 3 ③. 1.8
【解析】
【详解】[1]分析电路可知,、、串联,电压表测、的总电压,电压表测电压。由图乙可知,,即接入电路的阻值为0Ω时,电压表示数为4.8V,即电压为4.8V,根据串联电压规律,电压为
此时电路电流为
则的阻值为
[2][3]滑片每滑动1cm时,接入电路的阻值变化1Ω。所以当时,接入电路的阻值最大为10Ω,此时电路中电流最小为
则电压表的读数为
则电路的电功率最小值为
三、实验题24题(2)小题2分,其余每空1分,共16分)
23. (1)如图甲所示,电能表的读数是_____kW·h,在30min内电能表的转盘转了2400转,则电路中用电器的电功率是______W;
(2)图乙中,旋钮式电阻箱的阻值是____,图丙中,电压表的读数是_____V;
(3)在“探究电磁铁的磁性强弱跟什么因素有关”的实验时,如图丁所示,小惠是通过比较______来比较电磁铁磁性强弱的,图中实验探究的是电磁铁磁性强弱跟______的关系。
【答案】 ①. 7996.6 ②. 1000 ③. 1162 ④. 11 ⑤. 电磁铁吸引铁钉的数量 ⑥. 电流
【解析】
【详解】(1)[1]电能表在读数时,示数的最后一位是小数位;读图可知,电能表的单位是kW·h,整数位是“7996”,小数位是“6”,故电能表的读数为7996.6kW⋅h。
[2]由图可知,电能表的转盘转4800r,电路中消耗1kW⋅h的电能,其中电能表在30min内转盘转了2400转时,用电器消耗的电能为
由可得,这段时间内用电器的电功率为
(2)[3]电阻箱的读数时利用图中四个指针指的数字分别乘以下面所对应的位数,然后相加即可得到电阻箱此时的示数。由图乙知,电阻箱的读数为
1×1000Ω+1×100Ω+6×10Ω+2×1Ω=1162Ω
[4]由图丙知,电压表选择的是大量程,其分度值为0.5V,此时电压表为11V。
(3)[5]在实验中,实验中观察电磁铁吸引大头针数目多少的不同,来判断它磁性的强弱,吸引的大头针越多,电磁铁的磁性越强,这一方法体现了转换法的思想。
[6]由图丁可知,线圈匝数相同,电源电压相同,当移动滑动变阻器时,改变其接入电路的阻值,根据欧姆定律可知,电路中的电流不同,观察电磁铁吸引大头针的数量,判断磁性的强弱,由此而知,这是为了探究电磁铁磁性强弱与电流强弱的关系。
24. 如图甲所示是小明探究“电流与电阻的关系”的实验电路图,电源为两节新干电池,请你帮他完善下面部分实验步骤。
(1)图甲电路开关闭合后,电流表出现的现象是______,电压表出现的现象是______;
(2)小明检查后发现有一根导线连接错误,找出图甲中连接错误的导线并画“×”,再补充一根导线,使电路连接正确______;
(3)依次接入不同的电阻,调节滑动变阻器滑片,使电阻两端的电压保持不变。某次实验中出现如图乙所示情况,为了此次读数更精确,在不更换电路元件的前提下,需要做的调整是______。
【答案】(1) ①. 无示数 ②. 有示数且接近于电源电压
(2) (3)电流表改接0~0.6A量程
【解析】
【小问1详解】
[1][2]图甲中电压表串联到电路中,由于电压表的电阻很大,在电路中相当于开路,电路中的电流几乎为零,所以电流表几乎没有示数;电压表此时相当于测量电源电压,所以电压表示数接近3V。
【小问2详解】
原电路中,电流表与电阻并联,电压表串联在电路中是错误的,电流表应与电阻串联,电压表与电阻并联,如下图所示:
【小问3详解】
由图乙指针的偏转情况(小于0.6A)可知,电流表所接的量程太大,所以要换用0~0.6A的小量程进行实验。
25. 小惠在“测定小灯泡的电功率”的实验电路图如图甲所示,电源电压恒为4.5V,小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为10Ω。
(1)连接电路时开关应,电流表应该选择______(选填“0~0.6A”或“0~3A”)量程;
(2)小惠移动滑动变阻器的滑片P,记下多组数据,并绘制成图像(如图乙),根据图像,可计算出小灯泡的额定功率是______W;
(3)进一步分析图丙可知,随着灯泡两端电压的增大,灯丝电阻逐渐______(选填“增大”、“减小”或“不变”),灯丝电阻变化的主要原因是______。
【答案】(1)
(2)0.5 (3) ①. 增大 ②. 灯丝的温度越高,电阻越大
【解析】
【小问1详解】
小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为10Ω。灯泡的额度电流约为
连接电路时开关应,电流表应该选择。
【小问2详解】
由乙图可知,小灯泡额定电压为2.5V时,通过灯泡的电流为0.2A,小灯泡的额定功率是
【小问3详解】
[1][2]由乙图可知,随着灯泡两端电压的增大,电流增大,电流的变化率小于电压的变化率,由可知,灯丝电阻逐渐增大,灯丝电阻变化的主要原因是:灯泡两端的电压增大时,通过灯泡的电流增大,灯泡的功率增大,灯丝的温度升高;灯丝的温度越高,电阻越大。
四、计算题(26题8分,27题10分,共18分)
26. 商业街移动摊位使用可显示电费的新型插座(如图甲所示)计费,某摊位使用空气炸锅(如图乙所示)烹制食物,如图丙所示是该空气炸锅加热部分的简化电路图,其额定电压为220V,定值电阻和为发热体,其中。开关S1、S2、S3的通断可实现高、中、低三个挡位的调节(S1、S2不会同时闭合),只闭合S3时为中温挡,额定功率为440W。求:
(1)的电阻;
(2)高温挡正常工作100s,电流通过产生的电热;
(3)只有空气炸锅单独工作,表盘示数使用前后如图甲、丁所示,通过表盘显示的数据估算该空气炸锅消耗的电功率(已知商用电费单价为0.75元/kW·h)。
【答案】(1)110Ω;(2)1.21×105J;(3)320W
【解析】
【详解】解:(1)当开关S1、S3闭合、S2断开时,两电阻并联,总电阻最小,根据可知,此时总功率最大,为高温挡;只闭合S3时,电路为R2的简单电路,总电阻较小,根据可知,此时总功率较大,为中温挡;当开关S1、S3断开、S2闭合时,两电阻串联,总电阻最大,根据可知此时总功率最小,为低温挡。则R2的电阻
(2)高温挡时R1功率为
电流通过R1产生的电热
Q1=W1=P1t1=1210W×100s=1.21×105J
(3)空气炸锅消耗的电能
空气炸锅工作的时间
t=9∶25-9∶10=15min=0.25h
空气炸锅的电功率
答:(1) R2 的电阻为110Ω;
(2)高温挡正常工作100s,电流通过 R1 产生的电热为1.21×105J;
(3)空气炸锅消耗的电功率为320W。
27. 如图所示,电源电压恒为18V,灯泡L标有“10V 5W”字样,忽略温度对灯丝电阻的影响,滑动变阻器R的最大阻值为200Ω。当只闭合开关S和,把滑动变阻器接入电路的阻值由增大到时,定值电阻的电功率减小了1W。求:
(1)灯泡L正常发光时的电流;
(2)只闭合S和,且滑动变阻器的滑片P置于中点位置时,灯泡的实际功率;
(3)的电阻。
【答案】(1)0.5A
(2)0.45W (3)
【解析】
【小问1详解】
灯泡L正常发光时的电流为
【小问2详解】
灯丝电阻为
只闭合S和,且滑动变阻器的滑片P置于中点位置时,灯泡和滑动变阻器串联,此时电流为
则此时灯泡的实际功率为
【小问3详解】
当只闭合开关S和,定值电阻和滑动变阻器串联。滑动变阻器接入电路的阻值由增大到时,根据,电路中电流由减小到,定值电阻的电功率减小了1W,根据则有
解得。
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