精品解析:广东省茂名市崇文学校2024-2025学年九年级上学期12月月考物理试题
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内容正文:
2024-2025学年第一学期12月物理练习
说明:1.全卷满分为100分,考试时间为80分钟。
2.答卷前,考生务必用黑色字迹笔在答题卡上填写学校、班别、姓名、座位号。
3.试题答案必须写在答题卡各题目指定区域外相应位置上,如需改动,先划掉原来的答案,然后写上新的答案;不准使用铅笔和涂改液;作图题先用铅笔画,确定不改后再用黑笔描.不按以上要求作答的答案无效。
一、选择题(7小题,每小题3分,共21分)。
1. 电梯匀速上升过程中,电梯的( )
A. 重力势能保持不变 B. 机械能保持不变
C. 动能保持不变 D. 动能转化为重力势能
2. 下列说法正确的是( )
A. 我国家庭电路中供电电压为220V
B. 一节新干电池的电压为15V
C. 人体安全电压是36V
D. 学生实验用的小灯泡发光时的电流约为50A
3. 涡轴9“玉龙”是我国完全自主研发的航空涡轴发动机,其大致工作过程是:空气通过进气道进入压气机,被压气机压缩后进入燃烧室与燃料混合,燃料在燃烧室燃烧后,产生的高温高压气体推动涡轮转动,从而输出动力。该发动机工作过程中的相关说法正确的是( )
A. 燃烧室中燃料燃烧越充分,发动机效率越高
B. 燃料和压缩空气混合后,燃料的热值增大
C. 压气机压缩空气,空气的内能减小
D. 高温高压气体推动涡轮转动时,将机械能转化为内能
4. 如图所示的四种情境,说法不正确的是( )
A. 甲图:用丝绸摩擦过的两根玻璃棒靠近时,会相互排斥
B. 乙图:用带有绝缘柄的铜棒把带电的验电器A和不带电的验电器B连接起来,B的金属箔会张开
C. 丙图:原本发光的灯L1和L2,用一根导线接触L2两端,会发现L2不再发光
D. 丁图:图中自由电子定向移动的方向为导线中电流的方向
5. 高铁给人们出行带来了便利,但安全措施要求也更加严格。乘坐高铁时可直接刷身份证进站,但闸机口通过人脸识别系统确保“人”、“证”一致,闸机门才会打开通行。用M代表闸门,人脸识别时,开关S1闭合;身份证识别时,开关S2闭合,那么下列图中的电路可实现上述要求的是( )
A. B.
C. D.
6. 检查近视眼是否饮酒设备的电路如图甲,R为酒精气体传感器,其阻值随酒精气体浓度的变化曲线如图乙,R0为定值电阻,电源电压不变,当检测酒精气体浓度增大时
A. 电流表示数减小 B. 电压表示数减小
C. 电路总电阻增大 D. 电路总功率增大
7. 如题图所示是电阻甲和乙的图像,就图像提供的信息有关下列说法中错误的是( )
A. 甲是定值电阻,乙是非定值电阻
B. 当甲、乙两端的电压都是5V时,其电阻值相等
C. 若只将甲、乙并联在电路中,当电源电压为时,电路的总电流为0.3A
D. 若只将甲、乙串联在电路中,当电路电流为0.25A时,甲乙两端总电压为
二、填空题(7小题,每空1分,共21分)
8. 如图甲是某原子结构示意图,根据该图可知原子由原子核和__________构成,原子核由带正电的__________和不带电的中子构成。如图乙所示,气球在毛巾上摩擦后靠近易拉罐,发现易拉罐向气球方向滚动,这是因为气球摩擦带了电荷具有吸引________的性质。
9. 2024年10 月30日凌晨4时27分,搭载神舟十九号载人飞船的长征二号F遥十九运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射升空,火箭起飞时,采用液态氢作为燃料,原因是液态氢的______(选填:“比热容”或“热值”)大。燃料燃烧时,把燃料的______能转化为内能,产生大量高温高压的燃气,燃气对火箭做功,燃气的内能会______(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
10. 电动自行车具有轻便、节能、环保等特点,为人们所喜爱。如图所示,跨上自行车后,将图中车钥匙插入锁孔并顺时针拧动一下,车子就通电了,但不会行驶,再将右手把向后旋转,车子就能前进,并且向后旋转的角度越大,车速就越快。车钥匙实质相当于一个___________,右手把实质相当于一个___________;给电动自行车充电时,电瓶相当于___________(电源/用电器)。
11. 如图所示,在不计绳重和摩擦的情况下,用动滑轮把重40N的物体匀速提高2m,所用的拉力为25N,则拉力做功是___________J,动滑轮的机械效率是___________;如果把重100N的物体匀速提升相同的高度,则这个动滑轮的机械效率将___________(填“变大”“变小”或“不变”)。
12. 某电热器铭牌上标有“220V 110W”的字样,用电器的额定功率是______W,额定电流是______A,正常工作时的电阻为______。
13. 某同学家中的电能表如图所示,读数是______;现用它测量一只灯泡的实际功率,他关掉其他电器只让该灯泡工作,电能表指示灯闪烁30次用时10min,这段时间灯泡消耗的电能是______。灯泡的实际功率是______W。
14. 如图所示,要使R1与R2组成并联电路,应闭合开关_______,若此时电流表A1和A2的示数之比为2∶5,则R1与R2的电阻之比为_______,R1与R2消耗的电功率之比为_______.
三、作图题(本大题共3小题,共7分)
15.
(1)如图所示,闭合开关S,要使、并联,请在A、B圆圈内填出电压表“V”或电流表“A”。
(2)请根据电路图,连接下面的实物图。其中:灯泡的电阻为。
(3)根据如图所示实物图在虚线框内画出相应的电路图。
四、实验题(本大题共3小题,每空1分,共20分)
16.
(1)甲图的电流表示数为______A;乙图的电压表示数为______V;丙的电阻箱读数为______;
(2)如图丁,闭合开关,能发光的是______;要使和串联在电路中,应闭合开关______;闭合开关、,和组成的连接方式是______;为了保护电路,不能同时闭合开关______。
17. 小明和小华同学在“探究串联电路电压的规律”实验中,设计了如图甲所示的电路。
(1)连接电路前,小明发现电压表指针如图乙所示,接下来他要对电压表进行的操作是______。
(2)小明根据图甲连接好电路,此时电压表测量______(选填“”或“”)两端的电压;闭合开关后,发现两灯不亮,电压表示数为零,若电路只有某一个灯发生了故障,则故障可能是______。
(3)排除故障后,小明完成了实验,并把数据记录在表中。
/V
/V
/V
1.4
1.4
2.8
分析实验数据小明得出两个实验结论:①串联电路的总电压______各部分用电器两端电压之和;②串联电路中,各部分用电器两端电压相等。
(4)实验结束后,小明和小华互相交流,小华指出小明的结论②是错误的,造成该结论错误的原因是小明选了两个规格______(选填“相同”或“不相同”)灯泡进行实验,小华的改进方案是__________________。
18. 探究“电流与电阻的关系”时,实验器材有:三节新的干电池(电压为4.5V)、电流表、电压表、滑动变阻器、定值电阻4个(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω),开关一个,导线若干,小静等同学设计了如图里所示的电路图;并根据实验数据画出I-R图像如图丙所示。
(1)在连接电路时,发现电流表指针如图甲所示,原因是___________;请用笔画线代替导线将图乙中的实物图连接完整,要求:滑片P向右移动时电流表示数变小;___________
(2)闭合开关后,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,电流表始终无示数,电压表有示数且不变,则电路故障原因是电阻R___________;
(3)排除故障后,将定值电阻由5Ω更换为10Ω时,适当应向___________(选填“A”或“B”)调节滑动变阻器的滑片P,使电压表示数保持___________V不变;
(4)由图丙中I-R图像可得:当电压一定时,电流跟电阻成___________;
(5)为了完成整个实验,应该选取的滑动变阻器规格是___________。(选填字母)
A.30Ω、1.0A B.20Ω、1.0A C.10Ω、1.0A
五、计算题(本大题共2题,19题6分,20题7分,共13分)
19. 如图所示,电路中R1的阻值为6Ω,闭合开关S,电流表A1的示数为1.2A,电流表A2的示数为0.3A,求:
(1)电源电压是多少?
(2)R2的阻值是多少?
20. 如图甲,把标有“6V 3W”的小灯泡L和滑动变阻器R串联接入电路,电源电压恒定为9V,通过灯泡L的电流I与小灯泡L两端电压U的关系如图乙所示.
(1)小灯泡L正常发光时电流多大?
(2)小灯泡L正常发光时滑动变阻器R接入电路的电阻是多少?
(3)小灯泡正常工作1min内消耗的电能是多少焦耳?
六、综合能力题(本大题共3小题,每空1分,共18分)
21. 随着人们生活水平的提高,汽车已经进入千家万户,它给我们的生活提供了便利,促进了社会的发展。请你解答:
(1)汽车发动机要用水来散热主要是利用了水的______大(选填“比热容”、“密度”)这一特点;
(2)汽车发动机的一个工作循环,包括如图所示的四个冲程,图______所示的冲程是给汽车提供动力的:按一个工作循环的先后顺序,最后一个冲程是图______所示的冲程;
(3)国产某种型号单缸四冲程汽油机满负荷工作时,其燃料完全燃烧放出的热量流向如下图所示,该汽车的效率是______,若每分钟消耗100g汽油,则这100g汽油完全燃烧放出______J的热量,能够提供______J的有用机械能(汽油的热值为);
22. 小明同学学习了燃料的热值后,考虑到燃料燃烧放出的热量会被水吸收,而水的比热容已知。自己设计一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系。他组装了如题图所示的装置进行实验,记录结果见表:
燃料
加热前的水温/℃
燃料燃尽后的水温/℃
煤油
25
44
菜籽油
25
34
(1)取质量______(选填“相等”或“不相等”)的煤油和菜籽油做燃料,制成煤油灯和菜籽油灯;
(2)安装实验器材时,应按照______(选填“自下而上”或“自上而下”)的顺序安装。为了保证实验结论的可靠,小明同学应该选择两套完全相同的装置,在实验中还应控制水的质量和______相同;
(3)分析得出,煤油和菜籽油两种燃料中,热值较大的是______;
(4)实验中燃料燃烧放出的热量,通过______(选填“做功”或“热传递”)的方式使水的内能增大;
(5)小明同学还想利用这种实验方案计算出煤油和菜籽油的热值,利用此实验方法计算出的热值将比真实值______(选填“偏大”或“偏小”)。
23. 如图甲所示,小明想测量正常工作电压为2.5V小灯泡的电阻,电源电压恒为4.5V。
(1)测量小灯泡电阻的原理是______(用公式表示);
(2)实验中某时刻电压表示数为2.2V,为使小灯泡正常发光,根据图甲电路图所示,应将滑动变阻器的滑片P向______(选填“左”或“右”)端移动,直到电压表示数为______V;
(3)小明还测量了小灯泡在不同电压下的电流,并根据所测得的数据绘制了小灯泡的电流与电压的关系图像,如图乙所示,小灯泡正常发光的电功率为______W。
(4)根据图像乙反映的信息,小灯泡电阻并不恒定,其原因是:___________________。
(5)小明设计了一个测量未知电阻阻值,如图丙所示,已知变阻器的最大阻值为,电源电压未知:
①闭合开关S,当变阻器滑片P在a端时,电压表的示数为;
②闭合开关S,当变阻器滑片P在b端时,电压表的示数为;
③_______________.(用、、表示)
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2024-2025学年第一学期12月物理练习
说明:1.全卷满分为100分,考试时间为80分钟。
2.答卷前,考生务必用黑色字迹笔在答题卡上填写学校、班别、姓名、座位号。
3.试题答案必须写在答题卡各题目指定区域外相应位置上,如需改动,先划掉原来的答案,然后写上新的答案;不准使用铅笔和涂改液;作图题先用铅笔画,确定不改后再用黑笔描.不按以上要求作答的答案无效。
一、选择题(7小题,每小题3分,共21分)。
1. 电梯匀速上升过程中,电梯的( )
A. 重力势能保持不变 B. 机械能保持不变
C. 动能保持不变 D. 动能转化为重力势能
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.电梯匀速上升的过程中,质量不变、高度增大,电梯的重力势能增大,故A错误;
C.电梯匀速上升的过程中,质量不变、速度不变,所以电梯的动能保持不变,故C正确;
B.电梯的动能不变,重力势能增大,因机械能等于动能与势能的总和,所以其机械能增大,故B错误;
D.由于电梯的动能不变,所以,不是动能转化为重力势能,故D错误。
故选C。
2. 下列说法正确的是( )
A. 我国家庭电路中供电电压为220V
B. 一节新干电池的电压为15V
C. 人体安全电压是36V
D. 学生实验用的小灯泡发光时的电流约为50A
【答案】A
【解析】
【详解】A.我国家庭电路的标准供电电压为220V,故A正确;
B.一节新干电池的电压为1.5V,而非15V,故B错误;
C.人体的安全电压是“不高于36V”,即小于等于36V时相对安全,并非固定为36V,故C错误;
D.学生实验用的小灯泡正常发光时的电流约为0.25A,远小于50A,故D错误。
故选A。
3. 涡轴9“玉龙”是我国完全自主研发的航空涡轴发动机,其大致工作过程是:空气通过进气道进入压气机,被压气机压缩后进入燃烧室与燃料混合,燃料在燃烧室燃烧后,产生的高温高压气体推动涡轮转动,从而输出动力。该发动机工作过程中的相关说法正确的是( )
A. 燃烧室中燃料燃烧越充分,发动机效率越高
B. 燃料和压缩空气混合后,燃料的热值增大
C. 压气机压缩空气,空气的内能减小
D. 高温高压气体推动涡轮转动时,将机械能转化为内能
【答案】A
【解析】
【详解】A.使燃料燃烧越充分,可以增大有效利用的能量,提高热机的效率,故A正确;
B.热值是燃料的一种特性,大小取决于燃料的种类,与其它因素无关,燃料和压缩空气混合后,燃料的热值不变,故B错误;
C.压气机压缩空气,压气机对空气做功,空气的内能增大,故C错误;
D.高温高压气体推动涡轮转动时,消耗内能,将内能转化为机械能,故D错误。
故选A。
4. 如图所示的四种情境,说法不正确的是( )
A. 甲图:用丝绸摩擦过的两根玻璃棒靠近时,会相互排斥
B. 乙图:用带有绝缘柄的铜棒把带电的验电器A和不带电的验电器B连接起来,B的金属箔会张开
C. 丙图:原本发光的灯L1和L2,用一根导线接触L2两端,会发现L2不再发光
D. 丁图:图中自由电子定向移动的方向为导线中电流的方向
【答案】D
【解析】
【详解】A.用丝绸摩擦过的两根玻璃棒靠近时,带同种电荷互相排斥。故A正确,不符合题意;
B.用带有绝缘柄的铜棒把验电器A和B连接起来,带电的验电器A和不带电的验电器B之间有电荷差,所以导体铜棒中有电流通过,使B验电器带上电荷而金属箔会张开。故B正确,不符合题意;
C.开关闭合后,用导线触接L2两端时,L2发生短路,L1发光,L2不发光。故C正确,不符合题意;
D.电流的方向规定为正电荷定向移动的方向,自由电子带负电荷,所以自由电子的定向移动方向与电流方向相反。故D错误,符合题意。
故选D。
5. 高铁给人们出行带来了便利,但安全措施要求也更加严格。乘坐高铁时可直接刷身份证进站,但闸机口通过人脸识别系统确保“人”、“证”一致,闸机门才会打开通行。用M代表闸门,人脸识别时,开关S1闭合;身份证识别时,开关S2闭合,那么下列图中的电路可实现上述要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】根据题意可知,只有“人”、“证”一致的情况下,闸机门自动打开,这说明“人脸识别”开关和“身份证识别”开关相互影响,所以两个开关是串联关系,共同控制电动机。
故选B。
6. 检查近视眼是否饮酒设备的电路如图甲,R为酒精气体传感器,其阻值随酒精气体浓度的变化曲线如图乙,R0为定值电阻,电源电压不变,当检测酒精气体浓度增大时
A. 电流表示数减小 B. 电压表示数减小
C. 电路总电阻增大 D. 电路总功率增大
【答案】D
【解析】
【分析】由电路图知,电阻R0与R串联,电压表测电阻R0两端电压,由图象知电阻R的阻值随酒精气体浓度变化而变化的关系,根据串联电路电阻的特点求出总电阻的变化,由欧姆定律判断电路电流如何变化,由U=IR可知电压表示数如何变化,由P=UI可知电流总功率的变化。
【详解】A C.酒精气体传感器和定制电阻串联,串联电路总电阻等于二者之和,从图像看出当酒精气体浓度变大时,酒精传感器电阻变小,总电阻变小,由于电源电压不变,总电阻变小,总电流变大,即电流表示数变大,故AC不符合题意;
B.定值电阻不变,电路中电流变大,根据欧姆定律可知定值电阻两端电压变大,即电压表示数变大,故B不符合题意;
D.电源电压不变,电路中电流变大,根据P=UI可知电路总功率变大,故D符合题意。
故选D。
7. 如题图所示是电阻甲和乙的图像,就图像提供的信息有关下列说法中错误的是( )
A. 甲是定值电阻,乙是非定值电阻
B. 当甲、乙两端的电压都是5V时,其电阻值相等
C. 若只将甲、乙并联在电路中,当电源电压为时,电路的总电流为0.3A
D. 若只将甲、乙串联在电路中,当电路电流为0.25A时,甲乙两端总电压为
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图得,甲的U-I图像是一条倾斜向上的直线,乙的U-I图像是一条曲线,则甲是定值电 阻,乙是非定值电阻,故A正确,不符合题意;
B.当甲、乙两端的电压都是5V时,电流相等,根据可知,此时甲、乙电阻值相等,故B正确,不符合题意;
C.若只将甲、乙并联在电路中,当电源电压为2V时,甲、乙电压均为2V,甲、乙电流分别为0.1A、0.2A,电路的总电流为
故C正确,不符合题意;
D.若只将甲、乙串联在电路中,串联电路中电流处处相等,当电路电流为0.25A时,甲、乙电流均为0.25A,甲、乙电压均为5V,由串联电路电压特点,可得电源电压为
故D错误,符合题意。
故选D。
二、填空题(7小题,每空1分,共21分)
8. 如图甲是某原子结构示意图,根据该图可知原子由原子核和__________构成,原子核由带正电的__________和不带电的中子构成。如图乙所示,气球在毛巾上摩擦后靠近易拉罐,发现易拉罐向气球方向滚动,这是因为气球摩擦带了电荷具有吸引________的性质。
【答案】 ①. 核外电子 ②. 质子 ③. 轻小物体
【解析】
【详解】[1]原子由原子核和核外电子构成,原子核带正电,电子带负电,原子不带电。
[2]原子核由带正电的质子和不带电的中子构成,所以原子核带正电。
[3]气球在毛巾上摩擦起电,带了电荷,带电体具有吸引轻小物体的性质,所以易拉罐向气球方向滚动。
9. 2024年10 月30日凌晨4时27分,搭载神舟十九号载人飞船的长征二号F遥十九运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射升空,火箭起飞时,采用液态氢作为燃料,原因是液态氢的______(选填:“比热容”或“热值”)大。燃料燃烧时,把燃料的______能转化为内能,产生大量高温高压的燃气,燃气对火箭做功,燃气的内能会______(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
【答案】 ①. 热值 ②. 化学 ③. 减小
【解析】
【详解】[1]火箭一般使用液态氢作为燃料,原因是液态氢具有较大的热值,与其它燃料相比,完全燃烧相同质量的液态氢和其他燃料时,液态氢可以释放出更多的热量。
[2][3]燃料燃烧时,放出热量,把燃料的化学能转化为内能,产生大量高温高压的燃气,燃气对火箭做功,将内能转化为火箭的机械能,使得火箭的机械能增大,燃气的内能减小。
10. 电动自行车具有轻便、节能、环保等特点,为人们所喜爱。如图所示,跨上自行车后,将图中车钥匙插入锁孔并顺时针拧动一下,车子就通电了,但不会行驶,再将右手把向后旋转,车子就能前进,并且向后旋转的角度越大,车速就越快。车钥匙实质相当于一个___________,右手把实质相当于一个___________;给电动自行车充电时,电瓶相当于___________(电源/用电器)。
【答案】 ①. 开关 ②. 滑动变阻器 ③. 用电器
【解析】
【详解】[1]电动自行车钥匙插入锁孔并旋转一下,车子就通电了,车钥匙控制电路的通断,所以这车钥匙其实就是一个开关;
[2]电动自行车将右手把向后旋转,车子就能前进,并且向后旋转的角度越大,车速就越快,说明这右手把能改变电路中的电流,则这右手把就相当于一个滑动变阻器;
[3]给电动车的电瓶充电时,电瓶消耗电能,是将电能转化为化学能,此时电瓶相当于用电器。
11. 如图所示,在不计绳重和摩擦的情况下,用动滑轮把重40N的物体匀速提高2m,所用的拉力为25N,则拉力做功是___________J,动滑轮的机械效率是___________;如果把重100N的物体匀速提升相同的高度,则这个动滑轮的机械效率将___________(填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 ①. 100 ②. 80﹪ ③. 变大
【解析】
【详解】[1]拉力做功是
[2]有用功为
动滑轮的机械效率是
[3]在不计绳重和摩擦的情况下,动滑轮不变,则所做额外功不变,重100N的物体匀速提升相同的高度,有用功增大,故同一滑轮组,提升的重物越重,机械效率越大。
12. 某电热器铭牌上标有“220V 110W”的字样,用电器的额定功率是______W,额定电流是______A,正常工作时的电阻为______。
【答案】 ①. 110 ②. 0.5 ③. 440
【解析】
【详解】[1]由铭牌“220V 110W”知电热器的额定电压,额定功率。
[2]由公式得通过电热器的额定电流为
[3]用电热的电阻为
13. 某同学家中的电能表如图所示,读数是______;现用它测量一只灯泡的实际功率,他关掉其他电器只让该灯泡工作,电能表指示灯闪烁30次用时10min,这段时间灯泡消耗的电能是______。灯泡的实际功率是______W。
【答案】 ①. 1286.8 ②. 0.01 ③. 60
【解析】
【详解】[1]由图可知,电能表显示的数字为12868,最后一位是小数,单位为,读数为1286.8。
[2]“”表示电路每消耗1的电能,电能表的指示灯闪烁3000次,指示灯闪烁30次灯泡消耗的电能为
[3]灯泡的实际功率为
14. 如图所示,要使R1与R2组成并联电路,应闭合开关_______,若此时电流表A1和A2的示数之比为2∶5,则R1与R2的电阻之比为_______,R1与R2消耗的电功率之比为_______.
【答案】 ①. S1和S3 ②. 3∶2 ③. 2∶3
【解析】
【详解】如图所示的电路,当闭合开关S1、S3,断开S2时,R1与R2分别为两个支路,可以组成并联电路;
电流表A1测量R1的电流,电流表A2测量干路电流,若此时电流表A1和A2的示数之比为2:5,即两电阻电流比为:
,
则R1与R2的电阻之比为:
;
R1与R2消耗的电功率之比为:
点睛:在读懂电路图的基础上,即明确电流表A1测量R1的电流,电流表A2测量干路电流,然后将比的前、后项分别代入公式计算即可.
三、作图题(本大题共3小题,共7分)
15.
(1)如图所示,闭合开关S,要使、并联,请在A、B圆圈内填出电压表“V”或电流表“A”。
(2)请根据电路图,连接下面的实物图。其中:灯泡的电阻为。
(3)根据如图所示实物图在虚线框内画出相应的电路图。
【答案】(1) (2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
开关闭合后,要使电阻、并联,因此电流必须从正极出发,分别流入电阻和中,故B为相当于开路的电压表;又因为电流通过A、通过电阻流回负极,因此A为相当于导线的电流表。如图所示:
【小问2详解】
由电路图可知,滑动变阻器和灯泡串联接入电路,滑动变阻器左半部分被接入电路,对应的实物图的滑动变阻器应是下面的左边接线柱接入。电源为2节干电池,所以电源电压为3V,灯泡的电阻为,所以电路中总电阻最小时是,根据欧姆定律可算出电路中的最大电流为
由此可得电流表正接线柱应接“0.6”。如图所示:
【小问3详解】
由图可知,电流从正极出发,经过开关分成两条支路,一条经过,另一条通过电流表、,汇合后回到电源的负极。如图所示:
四、实验题(本大题共3小题,每空1分,共20分)
16.
(1)甲图的电流表示数为______A;乙图的电压表示数为______V;丙的电阻箱读数为______;
(2)如图丁,闭合开关,能发光的是______;要使和串联在电路中,应闭合开关______;闭合开关、,和组成的连接方式是______;为了保护电路,不能同时闭合开关______。
【答案】(1) ①. 0.26 ②. 11 ③. 327
(2) ①. ②. ③. 并联 ④. 和
【解析】
【小问1详解】
[1]图甲电流表,选用的量程,分度值为,示数为。
[2]图乙电压表,选用的量程,分度值为,示数为。
[3]图丙电阻箱的示数
【小问2详解】
[1]只闭合开关,电路中只有连入电路,单独发光。
[2]使和串联在电路中,则应将两灯首尾相连接到电源两端,由图可知应只闭合,断开、。
[3]闭合开关、,电流从电源正极流出分别经过支路、和支路,然后经过开关,流回电源负极,和并联。
[4]当闭合开关、,时,电流不经过用电器直接从电源的正极流回电源负极,从而形成电源短路,为了保护电路,不能同时闭合开关、。
17. 小明和小华同学在“探究串联电路电压的规律”实验中,设计了如图甲所示的电路。
(1)连接电路前,小明发现电压表指针如图乙所示,接下来他要对电压表进行的操作是______。
(2)小明根据图甲连接好电路,此时电压表测量______(选填“”或“”)两端的电压;闭合开关后,发现两灯不亮,电压表示数为零,若电路只有某一个灯发生了故障,则故障可能是______。
(3)排除故障后,小明完成了实验,并把数据记录在表中。
/V
/V
/V
1.4
1.4
2.8
分析实验数据小明得出两个实验结论:①串联电路的总电压______各部分用电器两端电压之和;②串联电路中,各部分用电器两端电压相等。
(4)实验结束后,小明和小华互相交流,小华指出小明的结论②是错误的,造成该结论错误的原因是小明选了两个规格______(选填“相同”或“不相同”)灯泡进行实验,小华的改进方案是__________________。
【答案】(1)调零 (2) ①. ②. 断路
(3)等于 (4) ①. 相同 ②. 换两个规格不同的灯泡多次实验
【解析】
【小问1详解】
连接电路前,电压表的指针未对准零刻度线,说明电压表未调零,所以接下来他要对电压表进行的操作是调零。
【小问2详解】
[1]观察图甲电路可以看出,电压表并联在的两端,则电压表测的是两端的电压。
[2]若电路只有某一个灯发生了故障,闭合开关后,两灯都不亮,则某灯发生断路,发现电压表示数为零,则与电压表并联的灯泡以外出现了断路,根据题意,则可以判断是断路。
【小问3详解】
根据表格数据可得,
则可得结论为:串联电路的总电压等于各部分用电器两端电压之和。
【小问4详解】
[1]根据表中的数据可以看出,各用电器两端电压相等,说明实验中选用规格相同的两灯泡进行的实验。
[2]为避免实验结论的偶然性,应换两个规格不同的灯泡多次实验。
18. 探究“电流与电阻的关系”时,实验器材有:三节新的干电池(电压为4.5V)、电流表、电压表、滑动变阻器、定值电阻4个(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω),开关一个,导线若干,小静等同学设计了如图里所示的电路图;并根据实验数据画出I-R图像如图丙所示。
(1)在连接电路时,发现电流表指针如图甲所示,原因是___________;请用笔画线代替导线将图乙中的实物图连接完整,要求:滑片P向右移动时电流表示数变小;___________
(2)闭合开关后,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,电流表始终无示数,电压表有示数且不变,则电路故障原因是电阻R___________;
(3)排除故障后,将定值电阻由5Ω更换为10Ω时,适当应向___________(选填“A”或“B”)调节滑动变阻器的滑片P,使电压表示数保持___________V不变;
(4)由图丙中I-R图像可得:当电压一定时,电流跟电阻成___________;
(5)为了完成整个实验,应该选取的滑动变阻器规格是___________。(选填字母)
A.30Ω、1.0A B.20Ω、1.0A C.10Ω、1.0A
【答案】 ①. 未校零 ②. ③. 断路 ④. B ⑤. 2 ⑥. 反比 ⑦. A
【解析】
【详解】(1)[1]连接电路时,电流表指针向左偏转,此时没有电流通过电流表,故左偏原因是电流表没有校零。
[2]滑片向右移动电流表示数减小,故滑动变阻器阻值增大,应连接左下方接线柱,如图所示:
(2)[3]电流表始终无示数,说明没有电流通过,电路处于断路或者等同断路状态,电压表有示数,说明有电流经过电压表,说明电压表直接串联在电路中,故原因是定值电阻断路造成的。
(3)[4]探究“电流与电阻的关系”时,应保持电压表示数不变,将定值电阻由5Ω更换为10Ω时,电阻增大,由串联分压规律可知,电压表示数增大,应向B移动滑片,减小电压表示数。
[5]由图像可知电阻为5Ω时,电流为0.4A,故电压为2V,则电压表应调为2V。
(4)[6]由图像可知,电流和电阻的乘积不变,当电压一定时,通过导体的电流与导体电阻成反比。
(5)[7]由题可知,定值电阻更换更大阻值时,需要增大滑动变阻器阻值,滑动变阻器需要保证定值电阻为20Ω时可以完成实验,此时滑动变阻器的电压为
由图像可知此时电流为,故此时滑动变阻器阻值为
滑动变阻器最少为25Ω,A符合题意。
故选A。
五、计算题(本大题共2题,19题6分,20题7分,共13分)
19. 如图所示,电路中R1的阻值为6Ω,闭合开关S,电流表A1的示数为1.2A,电流表A2的示数为0.3A,求:
(1)电源电压是多少?
(2)R2的阻值是多少?
【答案】(1)5.4V(2)18Ω
【解析】
【详解】由电路图可知,两电阻并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测R2支路的电流.
(1)因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:I1=I−I2=1.2A−0.3A=0.9A,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,由I=UR可得电源的电压:U=I1R1=0.9A×6Ω=5.4V;(2)R2的阻值:R2==18Ω.
20. 如图甲,把标有“6V 3W”的小灯泡L和滑动变阻器R串联接入电路,电源电压恒定为9V,通过灯泡L的电流I与小灯泡L两端电压U的关系如图乙所示.
(1)小灯泡L正常发光时电流多大?
(2)小灯泡L正常发光时滑动变阻器R接入电路的电阻是多少?
(3)小灯泡正常工作1min内消耗的电能是多少焦耳?
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
由已知条件可知,小灯泡正常发光时电流
【小问2详解】
据甲图可知,电路是灯泡和滑动变阻器串联,小灯泡L正常发光时,滑动变阻器接入电路的电阻的电压为
灯泡L正常发光时滑动变阻器接入电路的电阻为
【小问3详解】
灯泡正常发光时的电功率为3W,小灯泡正常工作1min将消耗的电能为
六、综合能力题(本大题共3小题,每空1分,共18分)
21. 随着人们生活水平的提高,汽车已经进入千家万户,它给我们的生活提供了便利,促进了社会的发展。请你解答:
(1)汽车发动机要用水来散热主要是利用了水的______大(选填“比热容”、“密度”)这一特点;
(2)汽车发动机的一个工作循环,包括如图所示的四个冲程,图______所示的冲程是给汽车提供动力的:按一个工作循环的先后顺序,最后一个冲程是图______所示的冲程;
(3)国产某种型号单缸四冲程汽油机满负荷工作时,其燃料完全燃烧放出的热量流向如下图所示,该汽车的效率是______,若每分钟消耗100g汽油,则这100g汽油完全燃烧放出______J的热量,能够提供______J的有用机械能(汽油的热值为);
【答案】(1)比热容 (2) ①. 丁 ②. 乙
(3) ①. ②. ③.
【解析】
【小问1详解】
由于水的比热容大,升高相同的温度,吸收的热量多,因此汽车发动机要用水来散热。
【小问2详解】
[1]给汽车提供动力的是做功冲程,火花塞产生电火花,使燃料猛烈燃烧,产生高温高压气体。高温高压气体推动活塞向下运动,带动曲轴转动,对外做功,此过程内能转化为机械能,故图中丁为做功冲程。
[2]四个冲程中按一个工作循环的先后顺序最后一个完成的是排气冲程,该冲程中进气门关闭,排气门打开。活塞向上运动,故排气冲程是图中的乙。
【小问3详解】
[1]由燃料完全燃料放出的热量流向图可知,汽车的效率为
[2]根据可得,这100g汽油完全燃烧放出的热量为
[3]由,可得有用机械能
22. 小明同学学习了燃料的热值后,考虑到燃料燃烧放出的热量会被水吸收,而水的比热容已知。自己设计一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系。他组装了如题图所示的装置进行实验,记录结果见表:
燃料
加热前的水温/℃
燃料燃尽后的水温/℃
煤油
25
44
菜籽油
25
34
(1)取质量______(选填“相等”或“不相等”)的煤油和菜籽油做燃料,制成煤油灯和菜籽油灯;
(2)安装实验器材时,应按照______(选填“自下而上”或“自上而下”)的顺序安装。为了保证实验结论的可靠,小明同学应该选择两套完全相同的装置,在实验中还应控制水的质量和______相同;
(3)分析得出,煤油和菜籽油两种燃料中,热值较大的是______;
(4)实验中燃料燃烧放出的热量,通过______(选填“做功”或“热传递”)的方式使水的内能增大;
(5)小明同学还想利用这种实验方案计算出煤油和菜籽油的热值,利用此实验方法计算出的热值将比真实值______(选填“偏大”或“偏小”)。
【答案】(1)相等 (2) ①. 自下而上 ②. 初温
(3)煤油 (4)热传递
(5)偏小
【解析】
【小问1详解】
为比较煤油和菜籽油热值的大小,实验过程中应采用控制变量法,需要控制煤油和菜籽油的质量相同。
【小问2详解】
[1]为保证用火焰的外焰加热,且温度计的玻璃泡不能接触容器底和容器壁,所以先安装下面器材,再安装上面器材,便于调节器材间的距离。
[2]由于要通过水温升高的度数大小来体现燃料的热值大小,而水吸收热量后升高的温度受水的质量的影响,所以在实验中还应控制水的质量和初温相等。
【小问3详解】
用相同质量的煤油和菜籽油燃烧后加热相同的水,由表中数据可知,用煤油加热的水温度升的高,则说明煤油燃烧放出的热量多,由知道,煤油的热值大。
【小问4详解】
改变内能的方法有两种:做功和热传递,实验中是通过热传递的方式使水的内能增大的。
【小问5详解】
由于燃料并不可能完全燃烧,燃料燃烧放出的热会散失到空气中,又或被烧杯等实验装置吸了热,使Q放大于Q吸,所以依此计算出煤油和菜籽油的热值比实际要偏小些。
23. 如图甲所示,小明想测量正常工作电压为2.5V小灯泡的电阻,电源电压恒为4.5V。
(1)测量小灯泡电阻的原理是______(用公式表示);
(2)实验中某时刻电压表示数为2.2V,为使小灯泡正常发光,根据图甲电路图所示,应将滑动变阻器的滑片P向______(选填“左”或“右”)端移动,直到电压表示数为______V;
(3)小明还测量了小灯泡在不同电压下的电流,并根据所测得的数据绘制了小灯泡的电流与电压的关系图像,如图乙所示,小灯泡正常发光的电功率为______W。
(4)根据图像乙反映的信息,小灯泡电阻并不恒定,其原因是:___________________。
(5)小明设计了一个测量未知电阻阻值,如图丙所示,已知变阻器的最大阻值为,电源电压未知:
①闭合开关S,当变阻器滑片P在a端时,电压表的示数为;
②闭合开关S,当变阻器滑片P在b端时,电压表的示数为;
③_______________.(用、、表示)
【答案】(1)
(2) ①. 左 ②. 2.5
(3)0.625 (4)小灯泡灯丝的电阻会随着温度的变化而变化
(5)
【解析】
【小问1详解】
要测小灯泡的电阻,就要用电压表测小灯泡两端的电压,用电流表测通过小灯泡的电流,用公式计算小灯泡电阻。所以测量小灯泡电阻的原理是
【小问2详解】
[1][2]实验中某时刻电压表示数为2.2V,为使小灯泡正常发光,应将滑动变阻器的滑片P向左端移动,使滑动变阻器连入的阻值变小,使变阻器分得的电压变小,灯泡两端的电压就会变大,直到电压表示数为2.5V。
【小问3详解】
由图像可知,灯泡两端电压为时,通过灯泡的电流为,小灯泡正常发光的电功率为
【小问4详解】
当小灯泡中有电流通过时,灯丝会发热,温度升高。而灯丝的电阻与温度有关,一般来说,金属导体的电阻会随着温度的升高而增大。随着小灯泡两端电压和通过的电流变化,灯丝的温度也会改变,从而导致其电阻发生变化,所以小灯泡的电阻不是恒定的。
【小问5详解】
闭合开关S,当变阻器滑片P在a端时,电压表的示数为U1,即两端电压为U1;闭合开关S,当变阻器滑片P在b端时,电压表的示数为U2,即电源电压为U2;与串联,则两端电压,通过的电流,的阻值为
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