内容正文:
2025年春学期3月份调研九年级物理试卷
分值:100分;时间:90分钟
一、单选题(每小题2分,计24分)
1. 他是德国物理学家,在电学研究中付出了艰辛的劳动,做出了突出贡献。人们为了纪念他,用他的名字作为电阻的单位,这位科学家是( )
A. 安培 B. 焦耳 C. 欧姆 D. 伏特
2. 如图所示的“中国天眼”FAST是世界上口径最大的射电望远镜,发现的脉冲星已超过740颗。FAST接收到的脉冲星信号是频率较低的电磁波,它们是( )
A. 无线电波 B. 可见光 C. X射线 D. γ射线
3. 下列说法中正确的是( )
A. 江苏田湾核电站是利用核裂变方式来发电的
B. 天然气是可再生能源
C. 太阳能热水器中的水是通过做功来改变内能的
D. “永动机”是可以制造出来的
4. 小磁针静止在螺线管的管附近,闭合开关 S 后,通电螺线管周围磁感线的方向如图所示,则下列判断正确的是( )
A. 通电螺线管的左端为S极 B. 电源的右端为负极
C. 小磁针一直保持静止 D. 小磁针N 极向左转动
5. 氘核、氚核在超超高温下聚合成氦核,并释放出核能.组成氦原子核的粒子是( )
A. 两个质子和两个中子 B. 两个质子和两个电子
C. 两个电子和两个中子 D. 两个质子、两个中子和两个电子
6. 美国《发现》网站于2023年10月报道:“牛能感知地球磁场,吃草、休息时,其身体朝向习惯与地磁场磁感线平行(如图所示),”为求证真伪,同学们设计如下实验方案:在四周无明显差异的草地上,多次观察牛吃草、休息时的身体朝向,若报道真实,则牛的身体朝向习惯性呈现四个场景中的( )
A. ①和② B. ③和④ C. ①和③ D. ②和④
7. 如图所示,电源电压为4V,电压表量程“0~3V”,电流表量程“0~0.6A”,滑动变阻器规格为“20Ω 1A”,灯泡L标有“2.5V 1.25W”(不计温度对灯丝电阻的影响)。闭合开关,灯泡不超过额定电压,其他元件均安全的条件下移动滑片,下列说法正确的是( )
A. 电流表示数的最大值为0.6A
B. 电压表的示数变化范围是1.5V~2.5V
C. 滑动变阻器的功率变化范围是0.6W~0.8W
D. 滑动变阻器的电阻变化范围为3Ω~10Ω
8. 2023年世界环境日中国宣传主题是“建设人与自然和谐共生的现代化”,下列做法与这一主题不相符的是( )
A. 垃圾分类投放 B. 多植树造林
C. 多开发利用风能和水能 D. 猎杀野生动物
9. 下列说法中正确的是
A. 正电荷运动的方向规定为电流方向.
B. 原子是由带正电的原子核和带负电的核外电子构成的
C. 由于绝缘体内缺少电荷,因此绝缘体不容易导电
D. “220V 800W”的电暖气正常工作2h消耗“0.4度电
10. 图1所示的电路中,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,电源电压为3V且保持不变,闭合开关S后,滑片P从b端移动到a端的过程,电压表示数U与电流表示数I的关系图象如图2所示,下列判断错误的是( )
A. R1的电阻为5Ω
B. 滑动变阻器的最大电阻为10Ω
C. 电路消耗的最大总功率为1.8W
D. 电路消耗的最小总功率为1W
11. 如图是一款便携的漏水检测仪,可以检测地下管道是否漏水。地下管道的漏水点所产生的振动信号通过探头转化成电信号传到主机,其工作原理与下列实验相同的是( )
A. B.
C. D.
12. 如图甲所示的电路,电源电压不变,R0为定值电阻,R为滑动变阻器。闭合开关S,滑片P从一端滑到另一端的过程中,电压表的示数随滑动变阻器连入电路的阻值变化的关系如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 滑片向右滑动时,电压表与电流表的示数之比不变
B. 定值电阻R0与滑动变阻器的最大阻值之比为4︰1
C. 电源电压为6V
D. 电路消耗的最大功率为7.6W
二、填空题(每空1分,计30分)
13. 通电螺线管的极性跟电流方向的关系可以用安培定则来判定:用______手握住螺线管,让四指指向螺线管中_________的方向,则大拇指所指的那端就是螺线管的______极。
14. 在图中,已知静止在通电螺线管左端小磁针N极的指向,请用箭头在磁感线上标出磁感线的方向并在括号内用“+”“-”号标出电源的正负极.
( )( )
15. 2020年11月24日4时30分,我国在中国文昌航天发射场,用长征五号遥五运载火箭成功发射探月工程嫦娥五号探测器,火箭飞行约2200秒后,顺利将探测器送入预定轨道,开启我国首次地外天体采样返回之旅。为了防止大气与火箭表面产生的剧烈摩擦使火箭熔化,所以火箭必须由熔点______(选填“高”或“低”)的材料制成,运载火箭的燃料为液氢和液氧,通常情况下氢和氧是气态的,科技人员采用______的方法使其液化。地面各个测控站能准确的用一种波对探测器进行遥控,你认为这种波______(填“是”或“不是”)超声波,你的判断依据是:______。
16. 家庭室内装修工人使用加热与搅拌为一体的用电器,如图是该用电器的工作原理图.先把液体材料放入容器中,温控开关S接A开始加热,发光二极管L正常发光,当液体温度达到某一温度;温控开关S自动接B,发光二极管熄灭,同时在容器中倒入粉状材料,电动机起动保温搅拌.开关接A时电路消耗的总功率为1522W,发光二极管L规格为“2V0.2W”;开关接B时电路消耗的总功率为1200W,电动机正常工作的功率为1100W,R1是加热电热丝,R2是保温电热丝,R0为保护发光二极管正常工作的限流电阻.(忽略温度对电阻的影响).用电器正常工作时,求保温电热丝R2的电阻值是_____Ω;温控开关S接A开始加热到刚接B时,该过程中加热电热丝R1产生的热量为900kJ,电路正常工作了_____min.
17. 小明发现家中图示电能表的转盘在40min内转动了3600圈,则他家中用电器实际消耗的电能为_________kW•h,实际功率为_______kW;若该电能表能正常工作的最大电流为10A,则小明家中还能接入额定功率为_______W的用电器.
18. 小红利用如图甲所示的电路来测量标有“2.5V”的小灯泡的电功率。正确连接好电路,闭合开关后移动变阻器的滑片至某位置时,电压表示数如图乙所示,此时灯泡两端电压为 _______V,在此基础上,要测量小灯泡的额定功率,需将滑片向 _______移动。
19. 如图所示,电子式电能表表盘上标有“”字样,“”指当接在这个电能表上的用电器消耗的电能,电能表上的指示灯闪烁3000次;若某个用电器2分钟内使电能表闪烁了135次,则该用电器消耗的电能为___________J,该用电器的电功率为___________W,该电能表显示的示数为___________。
20. 某地区的居民常用太阳灶来烧水,太阳灶所利用的太阳能来源于太阳内部原子核的______(选填“聚变”或“裂变”)。如果把质量为1.2kg、温度为25℃的水加热到75℃,至少需要给水提供______J的能量。[]
21. 如图是小灯泡L和定值电阻R的电流与电压关系的图象,现将它们并联后接在电压为3V的电源两端,则干路中的电流是______A,小灯泡的实际功率是______W。
22. 如图甲所示电路中,电源电压保持不变,R1是定值电阻,R2是“20Ω 1A”的滑动变阻器,电流表量程为0~3A,闭合开关S,在保证元件安全的情况下,移动滑片,电路中的电流与滑动变阻器连入电路的阻值变化关系如图乙所示,R2连入电路的最小电阻________Ω,电路的最大功率为________W。
23. 若单独使用一个额定功率为的电饭锅煮饭,如图所示的电能表的指示灯闪炼了480次,则煮饭时间是______min。
24. 如图甲所示,电源电压为恒定不变,滑动变阻器最大阻值是。闭合开关,滑动变阻器的图象如图乙所示,则________;当滑片P滑至最右端时,电流表的示数为_______A,通电电流通过做的功是________J。
二、非选择题
25. 梁明同学用如图所示的电路做“测量小灯泡的电功率”的实验,小灯泡上标有“2.5V”的字样,灯丝阻值约为10Ω.
(1)请用笔画线代替导线,将如图(甲)所示的实物连接成实验电路.
( )
(2)梁明同学正确连接电路并检查无误后,闭合开关,发现灯泡不亮,立刻要求老师更换灯泡.他的做法欠妥,正确的做法应该是:_____.
(3)解决了上述问题后,梁明调节滑动变阻器的滑片,使灯泡正常发光,此时电流表的读数如图乙所示为_____A,则灯泡的额定功率为_____W.
(4)完成上述实验后,他设计了如图所示的电路,测出了2V电压下灯泡的电阻.已知R0=20Ω,请完成下列实验步骤:
①闭合开关S1,断开S2,移动滑片,使电流表的示数为_____A;
②再将开关S2闭合,S1断开,保持滑片的位置不动,读出电流表的示数I;
③2V电压下灯泡的电阻的表达式为R=_____(用已知量和测量量表示).
(5)梁明经过多次测量、计算,发现不同电压下灯泡的电阻是不同的,原因是:_____.
26. 某实验小组要测量“0.3A”小灯泡的额定功率,现有未知电压的电源、开关、电流表,“50Ω 1A”的滑动变阻器。该小组的同学设计了如图所示的实验电路,按照下列步骤完成实验。
(1)连接如图所示的电路,将滑动变阻器的滑片移至最右端,闭合两个开关S1、S2,记下此时电流表的示数为0.12A;
(2)________,调节滑动变阻器的滑片,使电流表的示数为0.3A;
(3)保持滑动变阻器的滑片位置不变,________,记下此时电流表的示数为0.5A;
(4)小灯泡的额定功率为________W。
27. 如图为家庭常用电水壶。其规格参数如下表。
型号
MK﹣GJ1702
容量
1.7L
额定功率
1800W
额定电压
220V
产品净重
1.55kg
回答下列问题。(电水壶内气压始终为一标准大气压)
(1)装满水,水深13cm,则水对壶底的压强多大?(g=10N/kg)。
(2)装满初温为20℃水通电一段时间,水刚好沸腾。在此过程中,水吸收的热量是多少?[水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)]
(3)电水壶正常工作,将水烧开一共用了6min,则电水壶的热效率多大?(精确到整数)
28. 如图,是带USB插口的插座,请将开关、USB插口、三孔插座接入家庭电路。要求:开关控制USB插口与三孔插座且三孔插座和USB接口可以独立工作。
29. 如图所示,开关闭合时,电磁铁上端为N极,下端为S极,在图中括号内标出控制电路电源的正负极,并将工作电路图连接完整.要求:开关闭合时,电动机转,小灯泡不亮;开关断开时,小灯泡亮,电动机不转.
30. 河南省第14届运动会将于2023年在洛阳市举行。为给运动员加热食品提供方便,某校师生用电阻丝自制了100台电烘箱。其中一台电烘箱在220V电压下工作时,每分钟产生的热量为7.26×104J。假设电烘箱的电阻丝的电阻不随温度变化。
(1)为确保用电安全,电烘箱的金属外壳要_______;
(2)这台电烘箱在220V电压下工作时的电功率是多少_______?
(3)制作这台电烘箱所用电阻丝的电阻值是多少_______?
(4)小慧家供电线路的总空气开关上标有“C40”字样,通过查阅资料知道,当电流达到或超过40A时,总空气开关就会跳闸,切断电路,起到保护作用。短暂的跳闸能影响正在工作的家用电器,引起不必要的麻烦,例如:电冰箱突然断电;正在播放的电视节目中断;电灯突然熄灭等。小慧家现有家用电器的总功率为7500W,在它们都正常工作的情况下,能否将这台电烘箱连接到她家同时使用________?
七、科普阅读题
31. 阅读短文,回答问题:
电能便于输送,还可以方便地转化成其它形式的能来满足人们多方面的需求,从发电站发出来的电能,要经过输电线送到用电的地方,如图是电能输送的示意图.在输电线上,由于电流的扔效应,必然有一部分电能转化成热能而损失掉,导线越长,损失越多.目前远距离送电主要采取高压送电的方式来减少线路上的损失.
请回答下列问题:
()在图中的横线上填写与输电过程相对应的名称.
发电站__________ 高压输电线 降压变压器 ______ 用电单位
()在保证输送功率不变的情况下,为什么采用高压送电?请用学过的公式简单说明________.
()输电是输送能量的一种方式.如果从云南或者贵州利用高压输电线路输送功率为万千瓦的电到广东,按热值为的标准煤来折算,这相当于每天运输标准煤__________吨.
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2025年春学期3月份调研九年级物理试卷
分值:100分;时间:90分钟
一、单选题(每小题2分,计24分)
1. 他是德国物理学家,在电学研究中付出了艰辛的劳动,做出了突出贡献。人们为了纪念他,用他的名字作为电阻的单位,这位科学家是( )
A. 安培 B. 焦耳 C. 欧姆 D. 伏特
【答案】C
【解析】
【详解】A.安培是电流的国际单位,故A不符合题意;
B.焦耳是功和能量的国际单位,故B不符合题意;
C.用欧姆的名字作为电阻的单位,故C符合题意;
D.伏特是电压的国际单位,故D不符合题意。
故选C。
2. 如图所示的“中国天眼”FAST是世界上口径最大的射电望远镜,发现的脉冲星已超过740颗。FAST接收到的脉冲星信号是频率较低的电磁波,它们是( )
A. 无线电波 B. 可见光 C. X射线 D. γ射线
【答案】A
【解析】
【详解】根据电磁波的知识可知,电磁波及其应用FAST接收到的脉冲星信号是频率较低的电磁波,它们是无线电波,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
3. 下列说法中正确的是( )
A. 江苏田湾核电站是利用核裂变方式来发电的
B. 天然气是可再生能源
C. 太阳能热水器中的水是通过做功来改变内能的
D. “永动机”是可以制造出来的
【答案】A
【解析】
【详解】A.核能的利用分核裂变和核聚变,核电站是利用核裂变方式来发电的,故A正确;
B.天然气使用后在短时间内不能再生,它是不可再生能源,故B错误;
C.太阳能热水器是利用太阳能来直接给水加热的,是通过热传递的方式来改变内能的,故C错误;
D.“永动机”违背了能量守恒定律,是不可能制造出来的,故D错误。
故选A。
4. 小磁针静止在螺线管的管附近,闭合开关 S 后,通电螺线管周围磁感线的方向如图所示,则下列判断正确的是( )
A. 通电螺线管的左端为S极 B. 电源的右端为负极
C. 小磁针一直保持静止 D. 小磁针N 极向左转动
【答案】D
【解析】
【详解】A.通电螺线管相当于条形磁体,磁体周围的磁感线从磁体N极出来,回到磁体的S极。由图可知,通电螺线管周围的磁感线是从左端出来,所以左端是N极,故A错误;
B.通电螺线管的左端是N极,右端是S极,根据安培定则可知,电流从右端流入螺线管,从左端流出,故电源右端是正极,左端是负极,故B错误;
CD.开关闭合,原来没有磁性的螺旋管具有了磁性,且右端是S极,根据磁极间的相互作用规律可知,会吸引小磁针的N极向左转动,小磁针会顺时针转动到水平位置,故C错误,D正确。
故选D。
5. 氘核、氚核在超超高温下聚合成氦核,并释放出核能.组成氦原子核的粒子是( )
A. 两个质子和两个中子 B. 两个质子和两个电子
C. 两个电子和两个中子 D. 两个质子、两个中子和两个电子
【答案】A
【解析】
【详解】轻核聚变如图所示
氘核含有一个质子和一个中子,氚核含有一个质子和两个中子,发生聚变时,变成了两个质子和两个中子的氦原子核,同时释放出一个中子,根据轻核聚变的过程分析,可知氦原子核包含两个质子和两个中子,故BCD错误,A正确。
故选A。
6. 美国《发现》网站于2023年10月报道:“牛能感知地球磁场,吃草、休息时,其身体朝向习惯与地磁场磁感线平行(如图所示),”为求证真伪,同学们设计如下实验方案:在四周无明显差异的草地上,多次观察牛吃草、休息时的身体朝向,若报道真实,则牛的身体朝向习惯性呈现四个场景中的( )
A. ①和② B. ③和④ C. ①和③ D. ②和④
【答案】A
【解析】
【详解】地磁北极在地理南极附近,地磁南极在地理北极附近;地磁场的磁感线从地磁的北极附近出来,回到地磁的南极附近,牛的身体朝向习惯性与地磁场磁感线平行,所以牛的身体朝向是南北方向,故①②符合题意。
故选A。
7. 如图所示,电源电压为4V,电压表量程“0~3V”,电流表量程“0~0.6A”,滑动变阻器规格为“20Ω 1A”,灯泡L标有“2.5V 1.25W”(不计温度对灯丝电阻的影响)。闭合开关,灯泡不超过额定电压,其他元件均安全的条件下移动滑片,下列说法正确的是( )
A. 电流表示数的最大值为0.6A
B. 电压表的示数变化范围是1.5V~2.5V
C. 滑动变阻器的功率变化范围是0.6W~0.8W
D. 滑动变阻器的电阻变化范围为3Ω~10Ω
【答案】C
【解析】
【详解】由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器R串联,电压表测变阻器R两端的电压,电流表测电路中的电流。
B.灯泡正常发光时的电压为2.5V,功率为1.25W,灯泡的电阻为
因串联电路总电压等于各分电压之和,所以,灯泡正常发光时电压表的示数
滑动变阻器的最大值为20Ω,根据分压原理可知滑动变阻器两端的电压最大值为
为了保证电压表安全的条件,电压表的最大值应该低于3V,因
没有超出电压表的量程,所以,电压表的最小示数为1.5V,则电压表的示数变化范围为1.5V~3V,故B错误;
AD.此时灯泡正常发光,即小灯泡的最大实际功率为1.25W,由P=UI可得,灯泡正常发光时的电流
因串联电路中各处的电流相等,且电流表量程“0~0.6A”,滑动变阻器允许通过的最大电流为1A,所以,电路中的最大电流
此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小,则滑动变阻器接入电路的最小阻值
当电压表的示数最大为3V时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,灯泡的实际功率最小,电压表示数最大为3V时,灯泡两端的电压为
灯泡的电阻
此时通过电路的电流
此时滑动变阻器接入电路的阻值
所以滑动变阻器连入电路的阻值变化范围为3Ω~15Ω,电流表示数变化范围为0.2A~0.5A,故AD错误;
C.滑动变阻器连入电路的阻值变化范围为3Ω~15Ω,当滑动变阻器的阻值和灯泡的电阻相等时,滑动变阻器两端的电压为2V,滑动变阻器的阻值最大为
当滑动变阻器的阻值为15Ω时,滑动变阻器的电压为
滑动变阻器的功率最小
所以,小灯泡的实际电功率变化范围为0.6W~0.8W,故C正确。
故选C。
8. 2023年世界环境日中国宣传主题是“建设人与自然和谐共生的现代化”,下列做法与这一主题不相符的是( )
A. 垃圾分类投放 B. 多植树造林
C. 多开发利用风能和水能 D. 猎杀野生动物
【答案】D
【解析】
【详解】A.垃圾分类投放能减少环境污染,故A不符合题意;
B.多植树造林能净化空气,减少空气污染和水土流失,故B不符合题意;
C.多开发利用风能和水能,能减少化石能源的使用,故C不符合题意;
D.猎杀野生动物,减少生物多样性,不利于人与自然和谐共生,故D符合题意。
故选D。
9. 下列说法中正确的是
A. 正电荷运动的方向规定为电流方向.
B. 原子是由带正电的原子核和带负电的核外电子构成的
C. 由于绝缘体内缺少电荷,因此绝缘体不容易导电
D. “220V 800W”的电暖气正常工作2h消耗“0.4度电
【答案】B
【解析】
【详解】A.正常情况下,导体内的自由电荷(不被原子束缚而能自由移动的电荷)的移动是随机的,在极大量的情况下,自由电荷往各个方向移动的数量是相等的,这样在宏观上,就仿佛是没有电荷移动一样,在加了电压的情况下,因为受到电场力的作用,往某个方向(负电荷是向正极,,正电荷是向负极方向)移动的数量就会远远大过往其他方向,这样在宏观上,就会仿佛电荷在向某个方向移动一样,这就形成了电流.这种某个方向移动的自由电荷远大于其他方向移动的电荷的现象,就是电荷的定向移动.所以规定正电荷的定向移动方向是电流的方向,但选项中没有“定向”二字,故A错误;
B. 原子是由原子核和核外电子构成的,原子核带正电,核外电子带负电,且两者所带电荷量相等,对外不显电性,故B正确;
C. 绝缘体不容易导电是因为绝缘体内部缺少自由移动的电荷,而不是选项中所说的缺少电荷,故C选项错误;
D. “220V 800W”的电暖气正常工作2h消耗的电能根据P=UI可算得:P=0.8kW×2h=1.6kW·h,1kW·h代表一度电,所以2h消耗电量为1.6度,故D错误;
10. 图1所示的电路中,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,电源电压为3V且保持不变,闭合开关S后,滑片P从b端移动到a端的过程,电压表示数U与电流表示数I的关系图象如图2所示,下列判断错误的是( )
A. R1的电阻为5Ω
B. 滑动变阻器的最大电阻为10Ω
C. 电路消耗的最大总功率为1.8W
D. 电路消耗的最小总功率为1W
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图1可知,R1、R2串联,电压表V测R2两端的电压,闭合开关S后,滑片P从b端移到a端的过程中,电压表示数U与电流表示数I的关系如图2,则当滑片P在a端时,电压表示数为0,电流Ia=0.6A,所以
,
A正确;
B.当滑片P在b端时,电压表示数为UP=2V,电流IP=0.2A,所以
,
故B正确;
C.电源电压一定,电流越大,电路消耗的总功率越大,所以电路的最大总功率
Pmax=UI=3V×0.6A=1.8W,
C正确;
D.当电路中电阻最大时,电路消耗的总功率最小
Pmin=UImin=3V×0.2A=0.6W,
故D错误,符合题意为答案。
11. 如图是一款便携的漏水检测仪,可以检测地下管道是否漏水。地下管道的漏水点所产生的振动信号通过探头转化成电信号传到主机,其工作原理与下列实验相同的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】地下管道的漏水点所产生的振动会使得检测仪中电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,导体中会产生感应电流,这是电磁感应现象。
A.图中是奥斯特实验,说明通电导体周围存在着磁场,故A不符合题意;
B.该实验是电磁感应实验,与漏水检测仪的工作原理相同,故B符合题意;
C.该实验探究的是通电导体在磁场中受力运动,故C不符合题意;
D.图中通电螺线管,利用的是电流的磁效应;故D不符合题意。
故选B。
12. 如图甲所示的电路,电源电压不变,R0为定值电阻,R为滑动变阻器。闭合开关S,滑片P从一端滑到另一端的过程中,电压表的示数随滑动变阻器连入电路的阻值变化的关系如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 滑片向右滑动时,电压表与电流表的示数之比不变
B. 定值电阻R0与滑动变阻器的最大阻值之比为4︰1
C. 电源电压为6V
D. 电路消耗的最大功率为7.6W
【答案】C
【解析】
【详解】由图甲得,滑动变阻器与定值电阻R0串联,电流表测量电路电流,电压表测量滑动变阻器电压,滑片向右移动,接入电路中阻值变小。
A.滑片从最左端向最右端滑动的过程中,电流表测量电路电流,电压表测量滑动变阻器电压,电压表与电流表的示数之比为滑动变阻器的阻值,因此变小,故A错误;
BC.当电压表的示数为3V时,变阻器接入电路中电阻为5Ω,电路中电流为
当电压表的示数为4V时,变阻器接入电路中电阻为10Ω,电路中电流为
由欧姆定律与串联电路特点得,R0的阻值为
当电压表的示数为4V时,由欧姆定律得,R0的电压为
U0=I2R0=0.4A×5Ω=2V
电源电压为
U=U2+U0=4V+2V=6V
定值电阻R0与滑动变阻器的最大阻值之比
故B错误,C正确;
D.当变阻器接入电路中的电阻为0 时,电路中电流最大,电路消耗的功率最大为
故D错误。
故选C。
二、填空题(每空1分,计30分)
13. 通电螺线管的极性跟电流方向的关系可以用安培定则来判定:用______手握住螺线管,让四指指向螺线管中_________的方向,则大拇指所指的那端就是螺线管的______极。
【答案】 ①. 右 ②. 电流 ③. N
【解析】
【详解】[1][2][3]通电螺线管的极性跟电流方向的关系可以用安培定则来判定;用右手握住螺线管,让四指指向螺线管中电流的方向,则大拇指所指的那端就是螺线管的N极。
14. 在图中,已知静止在通电螺线管左端小磁针N极的指向,请用箭头在磁感线上标出磁感线的方向并在括号内用“+”“-”号标出电源的正负极.
( )( )
【答案】 ①. +(左) ②. -(右)
【解析】
【分析】根据磁极间的相互作用,可以确定通电螺线管的磁极;在磁体周围的磁感线都是由磁体的N极出来,回到S极;根据安培定则判定电源正负极.
【详解】由于异名磁极相互吸引,所以当小磁针自由静止时,与小磁针N极靠近的螺线管左端一定是S极,其右端为N极;根据图示的线圈绕向和螺线管的N极,利用安培定则可以确定螺线管中电流的方向是从螺线管的左端流入,右端流出,因此电源的左端为正极,右端为负极;在磁体周围的磁感线方向从N极指向S极.如下图所示:
【点睛】安培定则共涉及三个方向:电流方向、磁场方向、线圈绕向,告诉其中的两个可以确定第三个.在此题的第二问中就是间接告诉了磁场方向和线圈绕向来确定电流方向.
15. 2020年11月24日4时30分,我国在中国文昌航天发射场,用长征五号遥五运载火箭成功发射探月工程嫦娥五号探测器,火箭飞行约2200秒后,顺利将探测器送入预定轨道,开启我国首次地外天体采样返回之旅。为了防止大气与火箭表面产生的剧烈摩擦使火箭熔化,所以火箭必须由熔点______(选填“高”或“低”)的材料制成,运载火箭的燃料为液氢和液氧,通常情况下氢和氧是气态的,科技人员采用______的方法使其液化。地面各个测控站能准确的用一种波对探测器进行遥控,你认为这种波______(填“是”或“不是”)超声波,你的判断依据是:______。
【答案】 ①. 高 ②. 压缩体积 ③. 不是 ④. 声音不能在真空中传播
【解析】
【详解】[1]火箭升空时,大气与火箭表面会产生剧烈摩擦,温度会急剧升高,所以为了防止火箭表面熔化,要采用熔点高的物质来制造。
[2]通常情况下氢和氧是气态的,经过压缩体积后,会液化为液态。
[3][4]因为在太空中没有空气等介质,所以声音不能在真空中传播,但是电磁波可以。
16. 家庭室内装修工人使用加热与搅拌为一体的用电器,如图是该用电器的工作原理图.先把液体材料放入容器中,温控开关S接A开始加热,发光二极管L正常发光,当液体温度达到某一温度;温控开关S自动接B,发光二极管熄灭,同时在容器中倒入粉状材料,电动机起动保温搅拌.开关接A时电路消耗的总功率为1522W,发光二极管L规格为“2V0.2W”;开关接B时电路消耗的总功率为1200W,电动机正常工作的功率为1100W,R1是加热电热丝,R2是保温电热丝,R0为保护发光二极管正常工作的限流电阻.(忽略温度对电阻的影响).用电器正常工作时,求保温电热丝R2的电阻值是_____Ω;温控开关S接A开始加热到刚接B时,该过程中加热电热丝R1产生的热量为900kJ,电路正常工作了_____min.
【答案】 ①. 484 ②. 10
【解析】
【详解】由图可知,温控开关S自动接B时,电动机M和保温电热丝R2并联,所以PB=P2+PM,则保温电热丝R2消耗的功率: P2=PB﹣PM=1200W﹣1100W=100W;
保温电热丝R2的阻值: R2===484Ω;温控开关S接A开始加热,加热电热丝R1和发光二极管所在支路并联,发光二极管L正常发光;根据P=UI可得,发光二极管正常工作时的电流: IL===0.1A;发光二极管所在支路两端电压为220V,该支路消耗的功率: P支=UIL=220V×0.1A=22W;因为PA=P1+P支,所以,加热电热丝R1消耗的功率: P1=PA﹣P支=1522W﹣22W=1500W;
电路正常工作的时间:t====600s=10min.
17. 小明发现家中图示电能表的转盘在40min内转动了3600圈,则他家中用电器实际消耗的电能为_________kW•h,实际功率为_______kW;若该电能表能正常工作的最大电流为10A,则小明家中还能接入额定功率为_______W的用电器.
【答案】 ①. 1.2 ②. 1.8 ③. 400
【解析】
【详解】实际消耗的电能为:
;
实际功率为:
;
电路中接入的最大功率为:
还能接入用电器的额定功率为:
2200W-1800W=400W.
18. 小红利用如图甲所示的电路来测量标有“2.5V”的小灯泡的电功率。正确连接好电路,闭合开关后移动变阻器的滑片至某位置时,电压表示数如图乙所示,此时灯泡两端电压为 _______V,在此基础上,要测量小灯泡的额定功率,需将滑片向 _______移动。
【答案】 ①. 2.3 ②. 右
【解析】
【详解】[1][2]由图乙可知,电压表的量程为0~3V,分度值为0.1V,电压表示数为2.3V,则此时灯泡两端电压为2.3V;在此基础上,要测量小灯泡的额定功率,根据串联分压可知,需减小滑动变阻器的阻值,将滑片向右移动。
19. 如图所示,电子式电能表表盘上标有“”字样,“”指当接在这个电能表上的用电器消耗的电能,电能表上的指示灯闪烁3000次;若某个用电器2分钟内使电能表闪烁了135次,则该用电器消耗的电能为___________J,该用电器的电功率为___________W,该电能表显示的示数为___________。
【答案】 ①. 1.62×105 ②. 1350 ③. 7624.7
【解析】
【详解】[1]由题意可知,电能表闪烁了135次,用电器消耗的电能
[2]用电器的电功率
[3]电能表的表盘上的数字方框中最后一位是小数,单位,由图可知,电能表的示数为。
20. 某地区的居民常用太阳灶来烧水,太阳灶所利用的太阳能来源于太阳内部原子核的______(选填“聚变”或“裂变”)。如果把质量为1.2kg、温度为25℃的水加热到75℃,至少需要给水提供______J的能量。[]
【答案】 ①. 聚变 ②.
【解析】
【详解】[1]在太阳内部时刻发生由“氢”聚变成“氦”的原子核反应,即核聚变,不停地释放出巨大的能量。
[2]如果把质量为1.2kg、温度为25℃的水加热到75℃,需要的热量为
21. 如图是小灯泡L和定值电阻R的电流与电压关系的图象,现将它们并联后接在电压为3V的电源两端,则干路中的电流是______A,小灯泡的实际功率是______W。
【答案】 ①. 0.8 ②. 1.8
【解析】
【详解】[1]将L和R并联接在3V电源两端,根据并联电路电压的特点可知,L和R两端的电压均等于电源电压,由图可知,通过L的电流IL=0.6A,通过R的电流IR=0.2A,由并联电路的电流特点可知干路中的电流
I=IL+IR=0.6A+0.2A=0.8A
[2]由图像可知,小灯泡此时的电压和电流分别是
UL=3V,IL=0.6A
小灯泡L的实际功率为
PL=ILU=0.6A×3V=1.8W
22. 如图甲所示电路中,电源电压保持不变,R1是定值电阻,R2是“20Ω 1A”的滑动变阻器,电流表量程为0~3A,闭合开关S,在保证元件安全的情况下,移动滑片,电路中的电流与滑动变阻器连入电路的阻值变化关系如图乙所示,R2连入电路的最小电阻________Ω,电路的最大功率为________W。
【答案】 ①. 2 ②. 12
【解析】
【详解】[1]由图甲可知,闭合开关后,定值电阻R1和滑动变阻器R2串联,电流表测电路中的电流。由图像可知,当变阻器连入电路的阻值R2=20Ω时,电路中的电流I=0.4A,由串联电路的电阻特点和欧姆定律可得,电源电压U=I(R1+R2)=0.4A×(R1+20Ω)①
当变阻器连入电路的阻值R2′=10Ω时,电路中的电流I′=0.6A,同理可得,电源电压U=I′(R1+R2′)=0.6A×(R1+10Ω)②
由①②解得R1=10Ω,电源电压U=12V,电流表量程为0~3A,R2是“20Ω 1A”的滑动变阻器,因串联电路中电流处处相等,则电路中的最大电流为I大=1A,此时变阻器连入电路中的阻值最小,电路的总电阻
变阻器连入电路的最小阻值R2小=R总-R1=12Ω-10Ω=2Ω
[2]由P=UI可知,在电路安全情况下,电路中电流最大时,电路中的功率最大,则整个电路的最大功率P大=UI大=12V×1A=12W
23. 若单独使用一个额定功率为的电饭锅煮饭,如图所示的电能表的指示灯闪炼了480次,则煮饭时间是______min。
【答案】18
【解析】
【详解】煮饭消耗的电能为
由得,煮饭时间是
24. 如图甲所示,电源电压为恒定不变,滑动变阻器最大阻值是。闭合开关,滑动变阻器的图象如图乙所示,则________;当滑片P滑至最右端时,电流表的示数为_______A,通电电流通过做的功是________J。
【答案】 ①. 10 ②. 0.2 ③. 4
【解析】
【详解】[1]由电路图知,两个电阻串联在电路中,电流表测电路中的电流。由图乙知,当滑动变阻器接入电路的阻值为20Ω时,变阻器消耗的功率为0.8W,据得,此时变阻器两端的电压
此时R1两端的电压
U1=U-U2=6V-4V=2V
据串联电路的分压特点知
R1∶20Ω=2V∶4V
解得
R1=10Ω
[2]由电路图知,当滑片滑至最右端时,变阻器接入电路的阻值最大,则此时电路中的电流即电流表的示数
[3]通电10s,电流通过R1做的功
W=U1It=2V×0.2A×10s=4J
二、非选择题
25. 梁明同学用如图所示的电路做“测量小灯泡的电功率”的实验,小灯泡上标有“2.5V”的字样,灯丝阻值约为10Ω.
(1)请用笔画线代替导线,将如图(甲)所示的实物连接成实验电路.
( )
(2)梁明同学正确连接电路并检查无误后,闭合开关,发现灯泡不亮,立刻要求老师更换灯泡.他的做法欠妥,正确的做法应该是:_____.
(3)解决了上述问题后,梁明调节滑动变阻器的滑片,使灯泡正常发光,此时电流表的读数如图乙所示为_____A,则灯泡的额定功率为_____W.
(4)完成上述实验后,他设计了如图所示的电路,测出了2V电压下灯泡的电阻.已知R0=20Ω,请完成下列实验步骤:
①闭合开关S1,断开S2,移动滑片,使电流表的示数为_____A;
②再将开关S2闭合,S1断开,保持滑片的位置不动,读出电流表的示数I;
③2V电压下灯泡的电阻的表达式为R=_____(用已知量和测量量表示).
(5)梁明经过多次测量、计算,发现不同电压下灯泡的电阻是不同的,原因是:_____.
【答案】 ①. ②. 向左移动变阻器的滑片,观察灯的发光情况 ③. 0.32 ④. 0.8 ⑤. 0.1 ⑥. ⑦. 灯的电阻随温度的变化而变化
【解析】
【详解】(1)小灯泡上标有“2.5V”的字样,表示灯的额定电压为2.5V,灯丝阻值约为10Ω,由欧姆定律可得,灯的额定电流约为:I===0.25A,故电流表选用小量程与灯串联;
变阻器按“一上一下”接入电路中与灯串联,如下所示:
(2)为保护电路,闭合开关前,变阻器连入电路的电阻最大,此时电路中电流最小,此时灯泡的实际功率最小,灯泡可能不亮,正确的做法应该是:将变阻器滑片向左移动,观察灯是否发光;
(3)电流表的读数如图1乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流表的示数为0.32A,
则灯泡的额定功率为:P=UI=2.5V×0.32A=0.8W;
(4)实验步骤:
①闭合开关S1,断开开关S 2,移动滑片,使电流表示数为=0.1A;
②再将开关S2闭合,S1断开,保持滑片的位置不动,读出电流表的示数为I;
③在①中,根据欧姆定律,R0两端电压为2V,由并联电路的电压规律,灯泡的电压为2V;
在②中,灯与R0并联,电流表测干路电流,电路的连接没有变,各电阻的大小和通过的电流不变,灯的电压仍为2V,根据并联电路电流的规律,通过灯的电流为I ,
根据并联电路电流的规律和欧姆定律可得,此时灯的电阻:RL=
(5)通过灯的电流随电压的增大而变大,根据P=UI可知,灯的功率变大,灯的温度升高,因灯的电阻随温度的升高而变大,故灯的电压增大时,灯的电阻变大,即不同电压下灯泡的电阻是不同的.
26. 某实验小组要测量“0.3A”小灯泡的额定功率,现有未知电压的电源、开关、电流表,“50Ω 1A”的滑动变阻器。该小组的同学设计了如图所示的实验电路,按照下列步骤完成实验。
(1)连接如图所示的电路,将滑动变阻器的滑片移至最右端,闭合两个开关S1、S2,记下此时电流表的示数为0.12A;
(2)________,调节滑动变阻器的滑片,使电流表的示数为0.3A;
(3)保持滑动变阻器的滑片位置不变,________,记下此时电流表的示数为0.5A;
(4)小灯泡的额定功率为________W。
【答案】 ①. 断开开关S2 ②. 闭合开关S2 ③. 0.72
【解析】
【详解】(2)[1]步骤(1)中,将滑动变阻器的滑片移至最右端,闭合两个开关S1、S2,则此时灯泡短路,滑动变阻器的最大阻值接入电路,此时电流表的示数为0.12A,则电源电压为
在步骤(3)中,闭合开关S2,电路为滑动变阻器的简单电路,电流表的示数为0.5A,则滑动变阻器接入电路的阻值为
在步骤(2)中,断开开关S2,此时灯泡与滑动变阻器串联,电流表的示数为0.3A,此时灯泡正常发光,由步骤(3)可知,此时滑动变阻器接入电路的阻值为12Ω,则滑动变阻器两端的电压为
灯泡的额定电压为
(3)[2]闭合开关S2,电路为滑动变阻器的简单电路,电流表的示数为0.5A,则滑动变阻器接入电路的阻值为
(4)[3]由可知,小灯泡的额定功率为
27. 如图为家庭常用电水壶。其规格参数如下表。
型号
MK﹣GJ1702
容量
1.7L
额定功率
1800W
额定电压
220V
产品净重
1.55kg
回答下列问题。(电水壶内气压始终为一标准大气压)
(1)装满水,水深13cm,则水对壶底的压强多大?(g=10N/kg)。
(2)装满初温为20℃水通电一段时间,水刚好沸腾。在此过程中,水吸收的热量是多少?[水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)]
(3)电水壶正常工作,将水烧开一共用了6min,则电水壶的热效率多大?(精确到整数)
【答案】(1)1.3×103Pa;(2)5.712×105J;(3)88%
【解析】
【详解】解:(1)水深
装满水,水对壶底的压强
(2)由
可知,电水壶内水的质量
一个标准大气压下,水的沸点是100℃,在此过程中,水吸收的热量
(3)由
可知,电水壶通电6min消耗的电能
电水壶的热效率
答:(1)装满水,水深13cm,则水对壶底的压强为1.3×103Pa;
(2)在此过程中,水吸收的热量是5.712×105J;
(3)电水壶的热效率约为88%。
28. 如图,是带USB插口的插座,请将开关、USB插口、三孔插座接入家庭电路。要求:开关控制USB插口与三孔插座且三孔插座和USB接口可以独立工作。
【答案】
【解析】
【详解】由题知,三孔插座和USB接口可以独立工作,说明三孔插座和USB接口并联,而三孔插座和USB接口由总开关控制,由此按家庭电路连接的要求即三孔插座左孔接零线,右孔接火线,上孔接地线,开关接在火线上,可得电路图如图所示
29. 如图所示,开关闭合时,电磁铁上端为N极,下端为S极,在图中括号内标出控制电路电源的正负极,并将工作电路图连接完整.要求:开关闭合时,电动机转,小灯泡不亮;开关断开时,小灯泡亮,电动机不转.
【答案】
【解析】
【详解】磁铁上端为N极,下端为S极,根据安培定则可知,电源的左端为负极,右端为正极;开关闭合时,电磁铁具有磁性,会吸引衔铁,使电动机的电路接通;开关断开时,衔铁在弹簧拉力的作用下与电磁铁分离,使小灯泡的电路接通,如图所示.
30. 河南省第14届运动会将于2023年在洛阳市举行。为给运动员加热食品提供方便,某校师生用电阻丝自制了100台电烘箱。其中一台电烘箱在220V电压下工作时,每分钟产生的热量为7.26×104J。假设电烘箱的电阻丝的电阻不随温度变化。
(1)为确保用电安全,电烘箱的金属外壳要_______;
(2)这台电烘箱在220V电压下工作时的电功率是多少_______?
(3)制作这台电烘箱所用电阻丝的电阻值是多少_______?
(4)小慧家供电线路的总空气开关上标有“C40”字样,通过查阅资料知道,当电流达到或超过40A时,总空气开关就会跳闸,切断电路,起到保护作用。短暂的跳闸能影响正在工作的家用电器,引起不必要的麻烦,例如:电冰箱突然断电;正在播放的电视节目中断;电灯突然熄灭等。小慧家现有家用电器的总功率为7500W,在它们都正常工作的情况下,能否将这台电烘箱连接到她家同时使用________?
【答案】 ①. 接地 ②. 1210W ③. 40Ω ④. 可以将这台电烘箱连接到他家同时使用
【解析】
【详解】(1)[1]电烘箱的金属外壳必须接地,防止金属外壳带电而发生触电事故。
(2)[2]电烘箱在220V电压下工作1分钟时,消耗的电能
此时电烘箱的电功率
(3)[3]由可知,此时电烘箱所用电阻丝的电阻值
(4)[4]小慧家供电线路允许的最大功率
现有用电器的总功率和电烘箱的功率之和
,因此可以将这台电烘箱连接到他家同时使用。
七、科普阅读题
31. 阅读短文,回答问题:
电能便于输送,还可以方便地转化成其它形式的能来满足人们多方面的需求,从发电站发出来的电能,要经过输电线送到用电的地方,如图是电能输送的示意图.在输电线上,由于电流的扔效应,必然有一部分电能转化成热能而损失掉,导线越长,损失越多.目前远距离送电主要采取高压送电的方式来减少线路上的损失.
请回答下列问题:
()在图中的横线上填写与输电过程相对应的名称.
发电站__________ 高压输电线 降压变压器 ______ 用电单位
()在保证输送功率不变的情况下,为什么采用高压送电?请用学过的公式简单说明________.
()输电是输送能量的一种方式.如果从云南或者贵州利用高压输电线路输送功率为万千瓦的电到广东,按热值为的标准煤来折算,这相当于每天运输标准煤__________吨.
【答案】 ①. 升压变压器 ②. 低压输电线 ③. 采取高压输电方式可以减少电能的损失 ④. 2.88×103
【解析】
【分析】为了减小电能的损耗,应把220V的电压进行升压,再利用高压线进行输送;
已知输送功率和输送时间,可利用公式W=Pt求出输送的电能,已知燃料的热值,再利用公式m=计算质量;
输电线有电阻,电流通过输电线时就会发热而产生热量,为了减小电能的损失,可利用公式Q=I2Rt进行分析.
【详解】(1)从发电站输出的电能,要经过升压,才能通过高压输电线送到用电的地方,这样能减少能量损失;(2)U=IR,P=UI得,P=I2R,由此可知输电线路电阻一定时,减小电流,可以减少电能的损失,又由P=UI可知,当P一定时,要减小电流,必须增大电压,所以采取高压输电方式.
(3)P=100万千瓦=1×106KW,t=一天=24h,
∴W=Pt=1×106kW×24h=2.4×107KW•h,
Q=W=2.4×107kW•h=8.64×1013J,
m= = =2.88×106kg=2.88×103t;
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