精品解析:辽宁省营口市大石桥市第二初级中学2024-2025学年九年级下学期开学考试物理试卷
2025-11-04
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内容正文:
大石桥市第二初级中学质量测试九年级
物理试卷(满分80分)
一、选择题(本题共10小题,每小题2分,共20分。在每小题给出的四个选项中,第1-7题只有一项符合题目要求、选对的得2分:第8-10题有多项符合题目要求、全部选对的得2分、选对但不全的得1分、有选错的得0分)
1. 下列数据符合实际的是( )
A. 水的比热容为4.2J/(kg·℃)
B. 通常情况下,家用电冰箱中的电流约0.5A
C. 高原地区水沸腾时的温度约110℃
D. 柴油机的效率可以达到99%
2. 关于温度、热量、内能,下列说法正确的是( )
A. 物体的温度越高,所含热量越多
B. 温度高的物体内能越大
C. 同一物体,温度升高,内能增大
D. 物体的温度不变,内能一定不变
3. 如图是某款电压力锅,当电压力锅内部气压或温度过高时,发热器R就会停止工作。图中S1为过压保护开关,S2为过热保护开关,压强过大时开关S1自动断开,温度过高时开关S2自动断开。下列各图符合上述工作要求的是( )
A. B. C. D.
4. 如图所示的电路中,电源电压保持不变,灯L灯丝的电阻不变。闭合开关S,在保证电路元件安全的前提下,当滑片P向右移动过程中,下列说法正确的是( )
A. 电压表V示数变大,电流表示数变小
B. 电流表示数变小,灯L亮度变暗
C. 电压表V示数与电流表示数的比值变小
D. 电流表示数与电流表示数的差值不变
5. 关于家庭电路及安全用电,下列说法中正确的是( )
A. 控制用电器的开关应该连接在零线和用电器之间
B. 家庭电路起火时,应先用水扑灭,然后再断开电源
C. 使用试电笔时,人体必须要接触笔尾金属体
D. 空气开关跳闸的原因一定是电路中同时使用了大功率用电器
6. 电流看不见、摸不着,判断电路中是否有电流时,我们可通过电路中的灯泡是否发光来确定。下面是小红同学在学习中遇到的四个研究实例,其中采取的方法与“研究电路中是否有电流”方法相同的是( )
A. 通过测100张纸的厚度来测1张纸的厚度
B. 人们通过研究墨水在清水中的扩散现象认识分子的运动情况
C. 研究电流与电压关系时,控制电阻不变
D. 学习电压时,我们可以通过对比水压来认识它
7. 如图所示,将某发光二极管的两极接入电路的a、b两点,闭合开关时,通电螺线管旁边小磁针S极向右偏转。下列判断正确的是( )
A. 通电螺线管右端为N极
B. 电源左端为正极,右端为负极
C. 发光二极管极接点,极接点
D. 图中P处磁感线的方向从螺线管右端到左端
8. 如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关,在保证电路元件安全情况下,移动滑动变阻器的滑片至最左端,记录电表示数;图乙是电路中电流与变阻器两端电压关系的图像,下列说法正确的是( )
A. 定值电阻的阻值是
B. 电源电压为
C. 滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是
D. 当滑动变阻器的滑片移至中点时,电流表的示数是
9. 如图甲所示是小灯泡L和电阻R的I﹣U图像。现将小灯泡L和电阻R接入如图乙所示电路,只闭合开关S1时,电流表的示数为0.5A。电源电压恒定不变,下列说法中正确的是( )
A. 电源电压为4V
B. 只闭合开关S1时,小灯泡L的电阻为2Ω
C. 先闭合开关S1再闭合开关S2后,电流表的示数增加0.2A
D. 若将L和R串联起来接在5V电源两端,电路中的电流为0.2A
10. 如图所示,电源电压6V保持不变,定值电阻标有“10Ω 0.5A”字样,滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样,电流表和电压表选择的量程分别为0~0.6A和0~3V。闭合开关S,在保证电路安全的情况下,下列说法中正确的是( )
A. 电路中的最大电流为0.5A
B. 两端的最大电压为4V
C. 两端的最小电压为3V
D. 滑动变阻器阻值的取值范围为2Ω~10Ω
二、填空题(本题共7小题,每空1分,共14分)
11. 如图所示,此时是汽油机的______冲程。若它的飞轮转数是1800r/min,则该汽油机每秒钟对外做功______次。
12. 如图,电视机、收音机或复读机上的音量旋钮能够控制声音的响度,它的实质是__,若接线片A、B已接入电路,则顺时针旋动触片时,收音机的音量将__。
13. “拔丝地瓜”是很多人喜欢的菜品。刚出锅的“拔丝地瓜”香气特别浓,这是因为温度越高,分子的无规则运动越 ___________(选填“剧烈”或“缓慢”);夹起一块地瓜就会拉出很长的丝,是因为分子间存在 ___________。
14. 已知甲、乙两灯正常工作电压分别是6V和3V,甲、乙两灯的U-I关系如图所示。将两灯串联使用,电路两端的最大电压是___________ V;将两灯并联使用,电路中最大电流是___________ A。
15. 如图是焦耳定律实验装置,其中R1=5Ω,R2=R3=10Ω。只闭合S1,可探究电流产生热量与______的关系。闭合S1和S2,若通过R2的电流为0.2A,通电10min电阻R1产生的热量为______J。
16. 电能表是用于测量用户消耗电能的仪表,如图所示,如果一段时间后电能表的示数由图中值变成54692,则这段时间电能表上的转盘转过_____r,消耗的这些电能可供一盏标有“220V,40W”字样的白炽灯连续正常工作_____h。
17. 如图所示的电路,电源电压保持不变,小灯泡额定电压为8V(小灯泡电阻不随温度变化)。闭合开关S1、断开开关S2,当滑动变阻器的滑片在a、b端之间移动过程中,电压表示数变化范围是0~8V,电流表示数变化范围是0.8~2.4A;闭合开关S2、断开开关S1,当滑动变阻器的滑片在中点时小灯泡正常发光,在保证电路安全的前提下,R2的阻值为____Ω,整个电路消耗的电功率范围为______。
三、作图题(每题2分,共4分)
18. 如图所示,小杰用测电笔测试某家庭电路中的输电线时,只有接触中间那条电线a时测电笔的氖管发光。据此,请你按照安全用电的原则将图中的电灯、开关(用来控制电灯)和三孔插座、保险丝(用来保护三孔插座)接入家庭电路中,使它们能正常工作。
19. 根据如图所示的实物图,画出对应的电路图。(要求连线要横平竖直,尽量使电路图简洁美观)
四、实验题(每空1分,共21分)
20. “探究串联电路特点”时,小明按电路图甲所示的电路进行实验。
(1)为了使探究得出的结论具有普遍性,L1、L2应该选择_________(选填“相同”或“不同”)的小灯泡;
(2)闭合开关S后,发现灯L1发光,L2不发光,同学们有以下几种猜想:
①L2灯丝断了;②L2短路;③灯L2也工作,但L2中电流比L1中电流小。
以上猜想中正确的是_________(填序号);
(3)为了探究“串联电路的电流关系”,分别把图中A、B、C各点断开,把电流表接入,闭合开关前,发现其中一个电流表指针如图乙所示,出现这种现象的原因是_________;
(4)在探究“串联电路的电压关系”时,小明将电压表并联在L1两端,闭合开关,电压表示数如图丙所示,为了使实验结果更准确,接下来他应进行的正确操作是( );
A.断开开关,换用更大量程的电压表
B.断开开关,将大量程改成小量程
C.断开开关,将正负接线柱接线调换
(5)测出L1两端的电压后,小明断开开关,准备拆下电压表,改接在B、C之间。小聪认为小明的操作太麻烦,只需将A点相连的导线改接到C点即可。你认为小聪的接线方法________(选填“正确”或“不正确”),原因是_________;
(6)正确实验操作后,测得A、B、C三处的电流记IA,IB,IC,测得AB、BC、AC两点间的电压UAB,UBC,UAC。下列说法正确的是( )
A. B. C. D.
21. 某同学利用伏安法测量一待测电阻Rx的阻值,电源电压恒为6V,滑动变阻器的最大阻值为50Ω。
(1)在实验过程中,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,电流表和电压表的示数都很小且无变化,原因可能是______;
(2)排除故障后的电路连接如图所示,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移至______端;
(3)实验中改变滑片位置,测量多组电压和电流值的目的是______;
(4)若Rx为10Ω,在保证电路安全的情况下,滑动变阻器连入电路的阻值范围是______;
(5)把图中的电阻Rx换成小灯泡L,重复上述实验,测量小灯泡的电阻。根据两次实验数据绘制的I-U图像如图所示,其中表示小灯泡电阻的图像是_____,判断的依据是______。
22. 小华用如甲所示装置探究电流与电压的关系,电源电压3V恒定不变,滑动变阻器规格为“30Ω 2A”。
(1)请用笔画线代替导线。在图甲中完成电路连接,要求滑片P向右滑动时,电流表的示数变小;______
(2)连接好电路闭合开关后,移动滑片发现,电流表无示数,电压表有示数,则出现该故障的原因可能是____________________;
(3)排除故障后,改变滑片位置,记录实验数据如下表,空白处的电流如图乙所示,请将数据填写到下面的表格中_______,根据表中数据可归纳得出结论:_________;
电压U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
电流I/A
0.10
0.20
0.40
0.50
0.60
(4)为了进一步探究电流与电阻的关系,又找来10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻继续实验。
①将滑动变阻器滑片置于阻值最大处,闭合开关,缓慢移动滑片,直至电压表示数为1V接下来用10Ω的电阻替换原电阻,应将滑片向__________(选填:“左”或“右)滑动,使电压表示数仍为1V,记录电流表示数。再将15Ω、20Ω的定值电阻分别接入电路,重复以上步骤;
②当将20Ω的电阻接入电路进行实验时,发现无论如何调节滑片都无法满足预设电压为1V的条件。为使该电阻也能完成实验,小华认为可以改变电压表的预设电压,该预设值应不低于__________V;他们重新进行实验,根据记录的数据绘制图丙所示的图像,由此可得结论:____________________;同组的小明认为不改变电压表预设值也可解决上述问题,只需将上述准备的10Ω电阻__________(填连接方式)在电路中就可以顺利完成实验。
五、综合题
23. 如图所示的电路,电源电压大小保持不变。电阻R1=10Ω,R2=20Ω,滑动变阻器 R3的规格为“40Ω,0.5A”。求:
(1)只闭合开关S1,电流表的示数为0.1A,则电源电压大小为多少V;
(2)只闭合开关S2,将滑动变阻器的滑片调到最左端,此时电流表和电压表的示数分别为多少;
(3)将S1、S2、S3都闭合,移动滑片位置,使电流表的示数为0.6A,此时滑动变阻器的阻值为多少Ω?
24. 如图甲是某班的电热饮水机,其简化电路图如图乙所示。它有加热和保温两种工作状态,当S2断开时,饮水机处于保温状态。R1和R2均为用来加热且阻值不变的电热丝,饮水机部分参数如下表所示。
额定电压
220V
额定功率
加热功率
2200W
保温功率
440W
容量
2.5L
(1)饮水机在加热状态下正常工作,将2kg的水从20℃加热至沸腾,水吸收的热量是多少?(当地气压为标准大气压)
(2)在(1)问加热情况下,饮水机正常工作了420s,消耗了多少电能?加热效率是多少?
(3)饮水机正常加热时,电路中的电流是多少?
(4)电热丝R2的阻值是多少?
25. 阅读下列短文,回答问题;
垃圾分类与垃圾处理
广东省每天产生将近12.4万吨的生活垃圾,如果处理不当,不仅会污染环境,还浪费资源,因此垃圾分类和科学处理尤为重要。目前采取的垃圾分类方法为“四分法”,即将垃圾分为有害垃圾,可回收物,厨余垃圾和其他垃圾。需要特别注意的是,现在生产的1号、5号、7号等干电池是低汞或者无汞电池,不属于有害垃圾。但纽扣电池,电子产品用的锂电池,电动车电瓶等铅蓄电池和镍镉充电电池仍须作为“有害垃圾”进行回收;
垃圾处理厂对回收后的部分垃圾进行卫生填埋、高温堆肥等处理,并把适合焚烧的生活垃圾送至焚烧厂,每充分燃烧1kg生活垃圾放出的热量大约为,焚烧垃圾产生的能量能够把水加热成高温蒸汽,推动汽轮机转动进行发电。每充分燃烧1kg生活垃圾可产生的电能大约为,垃圾焚烧后产生的炉渣,约占焚烧前垃圾重量的五分之一,可用于制造生态建材等产品,实现资源的综合利用。垃圾发电不仅能变废为宝,产出电能,还能节约煤炭资源;
(1)手机锂电池属于______(填字母);
A. 有害垃圾 B. 可回收物
C. 厨余垃圾 D. 其他垃圾
(2)焚烧垃圾产生的能量能够把水加热成高温蒸汽,推动汽轮机转动进行发电,这个过程中能量转化是焚烧垃圾产生的______能转化为汽轮机的______能,然后再转化成电能,其中给水加热是通过_______的方式来增大水的内能;
(3)垃圾发电不仅能变废为宝,产出电能,还能节约煤炭资源,如今,我国到处实施“限电令”,若忽略能量的损耗,完全燃烧100kg的生活垃圾所产生的热量可以节约______kg的煤炭(,结果保留一位小数);
(4)焚烧垃圾发电,发电效率大约为______%。(结果保留整数)
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大石桥市第二初级中学质量测试九年级
物理试卷(满分80分)
一、选择题(本题共10小题,每小题2分,共20分。在每小题给出的四个选项中,第1-7题只有一项符合题目要求、选对的得2分:第8-10题有多项符合题目要求、全部选对的得2分、选对但不全的得1分、有选错的得0分)
1. 下列数据符合实际的是( )
A. 水的比热容为4.2J/(kg·℃)
B. 通常情况下,家用电冰箱中的电流约0.5A
C. 高原地区水沸腾时的温度约110℃
D. 柴油机的效率可以达到99%
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据比热容可知,水的比热容为4200J/(kg·℃),故A不符合题意;
B.家用冰箱的功率一般在
所以,根据可变形得,由此可求电流在
0.45A~0.9A
故B符合题意;
C.高原地区海拔高,沸点低,所以水沸腾时的温度低于标准大气压下的温度100℃,故C不符合题意;
D.汽油机的效率在20%~30%;柴油机的效率是30%~45%,故D不符合题意。
故选B。
2. 关于温度、热量、内能,下列说法正确的是( )
A. 物体的温度越高,所含热量越多
B. 温度高的物体内能越大
C. 同一物体,温度升高,内能增大
D. 物体的温度不变,内能一定不变
【答案】C
【解析】
【详解】A.热量是一过程量,描述它的术语只能用“吸收”和“放出”,不能用“含有”,故A错误;
B.内能还与质量有关,因此温度越高的物体,内能不一定越大,故B错误;
C.根据内能和温度的关系,同一物体,温度升高,分子运动剧烈,内能增大,故C正确;
D.物体温度不变,它的内能可能不变,也可能增加,例如:当晶体熔化时,吸收热量,内能增加,但温度不变,故D错误。
故选C。
3. 如图是某款电压力锅,当电压力锅内部气压或温度过高时,发热器R就会停止工作。图中S1为过压保护开关,S2为过热保护开关,压强过大时开关S1自动断开,温度过高时开关S2自动断开。下列各图符合上述工作要求的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】AC.两个开关都闭合时,电源发生短路,用电器不工作,故AC不符合题意;
B.当电压力锅内部气压或温度过高时,发热器R不会停止工作,故B不符合题意;
D.压强过大时开关S1自动断开,温度过高时开关S2自动断开,两者都会造成发热器停止工作,说明两开关串联共同控制发热器,故D符合题意。
故选D。
4. 如图所示的电路中,电源电压保持不变,灯L灯丝的电阻不变。闭合开关S,在保证电路元件安全的前提下,当滑片P向右移动过程中,下列说法正确的是( )
A. 电压表V示数变大,电流表示数变小
B. 电流表示数变小,灯L亮度变暗
C. 电压表V示数与电流表示数的比值变小
D. 电流表示数与电流表示数的差值不变
【答案】D
【解析】
【详解】由电路图,灯L与滑动变阻器R并联。电压表V测电源电压(不变)。电流表A1测干路电流,A2测滑动变阻器R的电流。当滑动变阻器向右滑动时,R接入电阻变大,通过R的电流变小,则A2的示数变小。根据并联电路电流规律可知,干路电流A1的示数变小。灯L两端电压始终等于电源电压,电阻不变,所以通过L的电流不变(电流表A1示数与电流表A2示数的差值不变),亮度不变。因为电压表V示数与电流表A2 示数的比值就是R的阻值,滑动变阻器R的阻值变大,所以,电压表V示数与电流表A2 示数的比值变大。故D正确,ABC错误。
故选D。
5. 关于家庭电路及安全用电,下列说法中正确的是( )
A. 控制用电器的开关应该连接在零线和用电器之间
B. 家庭电路起火时,应先用水扑灭,然后再断开电源
C. 使用试电笔时,人体必须要接触笔尾金属体
D. 空气开关跳闸的原因一定是电路中同时使用了大功率用电器
【答案】C
【解析】
【详解】A.控制用电器的开关应该连接在火线和用电器之间,避免开关断开后,出现触电事故,故A错误;
B.家庭电路起火时,应断开电源,再用水扑灭,故B错误;
C.使用试电笔时,人体必须要接触笔尾金属体,火线、试电笔、人体、大地才能形成闭合回路,试电笔才能够使用,故C正确;
D.空气开关跳闸的原因可能是电路中同时使用了大功率用电器,或者发生了短路,故D错误。
故选C。
6. 电流看不见、摸不着,判断电路中是否有电流时,我们可通过电路中的灯泡是否发光来确定。下面是小红同学在学习中遇到的四个研究实例,其中采取的方法与“研究电路中是否有电流”方法相同的是( )
A. 通过测100张纸的厚度来测1张纸的厚度
B. 人们通过研究墨水在清水中的扩散现象认识分子的运动情况
C. 研究电流与电压关系时,控制电阻不变
D. 学习电压时,我们可以通过对比水压来认识它
【答案】B
【解析】
【详解】电流看不见、摸不着,判断电路中是否有电流时,我们可通过电路中的灯泡是否发光来确定,这种方法为转换法。
A.1张纸的厚度很小,直接测量误差较大,通过测100张纸的厚度除以纸的总页数,来测1张纸的厚度,称为积累法,故A不符合题意;
B.分子很小,肉眼无法直接观察,人们通过研究墨水在清水中的扩散现象认识分子的运动情况,属于转换法,故B符合题意;
C.研究电流与电压关系时,控制电阻不变,属于控制变量法,故C不符合题意;
D.学习电压时,电压概念很抽象,很不好理解,我们可以通过对比水压来认识它,属于类比法,故D不符合题意。
故选B。
7. 如图所示,将某发光二极管的两极接入电路的a、b两点,闭合开关时,通电螺线管旁边小磁针S极向右偏转。下列判断正确的是( )
A. 通电螺线管右端为N极
B. 电源左端为正极,右端为负极
C. 发光二极管极接点,极接点
D. 图中P处磁感线的方向从螺线管右端到左端
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.根据同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引可知,通电螺线管的左端为N极,右端为S极,故A错误;
B.根据安培定则可知,当通电螺线管的左端为N极时,螺线管上的电流方向向上,因为电流是从电源正极流出的,所以电源右端为正极,左端为负极,故B错误;
C.发光二极管具有单向导电性,只有电流从长针进短针出时,二极管才发光,所以发光二极管极接点,极接点,故C正确;
D.磁感线的方向是从N极到S极,所以图中P处磁感线的方向从螺线管左端到右端,故D错误。
故选C。
8. 如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关,在保证电路元件安全情况下,移动滑动变阻器的滑片至最左端,记录电表示数;图乙是电路中电流与变阻器两端电压关系的图像,下列说法正确的是( )
A. 定值电阻的阻值是
B. 电源电压为
C. 滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是
D. 当滑动变阻器的滑片移至中点时,电流表的示数是
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.由乙图可知,当电路电流为0.6A时,滑动变阻器接入电路阻值为0,当电路电流为0.2A时,滑动变阻器两端电压为3V,则电源电压
解得
故A错误,B正确;
C.当电路电流为0.6A时,滑动变阻器接入电路阻值为0,当电路电流为0.2A时,滑动变阻器接入电路阻值
则滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是0~15Ω,故C错误;
D.当滑动变阻器的滑片移至中点时,滑动变阻器接入电路阻值
电流表的示数
故D正确。
故选BD。
9. 如图甲所示是小灯泡L和电阻R的I﹣U图像。现将小灯泡L和电阻R接入如图乙所示电路,只闭合开关S1时,电流表的示数为0.5A。电源电压恒定不变,下列说法中正确的是( )
A. 电源电压为4V
B. 只闭合开关S1时,小灯泡L的电阻为2Ω
C. 先闭合开关S1再闭合开关S2后,电流表的示数增加0.2A
D. 若将L和R串联起来接在5V电源两端,电路中的电流为0.2A
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.由电路图知,只闭合开关S1时,电路为灯泡L的简单电路,由图像可知,当通过灯泡的电流为0.5A时,灯泡两端的电压为4V,即电源电压为4V,故A正确;
B.由可知,只闭合开关S1时,灯泡的阻值
故B错误;
C.再闭合开关S2时,灯泡L与电阻R并联,电流表测干路电流;因为并联电路中各支路两端的电压相等,所以
由甲图R的I﹣U图像可知,此时通过R的电流为0.2A,因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,且各支路间互不影响,故通过灯泡的电流不变,因此电流表的示数增加0.2A,故C正确;
D.串联电路各处电流相等,由图可知,当通过电路的电流为0.2A时,灯泡两端的电压为为1V,定值电阻两端的电压为4V;串联电路总电压等于各部分电压之和,所以此时的电源电压
故D正确。
故选ACD。
10. 如图所示,电源电压6V保持不变,定值电阻标有“10Ω 0.5A”字样,滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样,电流表和电压表选择的量程分别为0~0.6A和0~3V。闭合开关S,在保证电路安全的情况下,下列说法中正确的是( )
A. 电路中的最大电流为0.5A
B. 两端的最大电压为4V
C. 两端的最小电压为3V
D. 滑动变阻器阻值的取值范围为2Ω~10Ω
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.定值电阻R1标有“10Ω 0.5A”字样,滑动变阻器R2标有“20Ω 1A”字样,电流表选择的量程为0~0.6A,通过分析电路图可知,电阻R1、电阻R2和电流表是串联的,根据串联电路中电流处处相等,最大电流只能为0.5A,否则会超过定值电阻的最大电流值,损坏定值电阻,故A正确;
B.由于电压表与滑动变阻器R2并联,故电压表测量R2两端的电压,而电压表的量程为0~3V,故R2两端的电压最大电压为3V,故B错误;
C.根据串联电路分压的特点,当滑动变阻器两端的电压最大时,两端的电压最小,而滑动变阻器两端的电压最大为3V,因此两端的最小电压为3V,故C正确;
D.当电路电流最大时,滑动变阻器接入电路的阻值最小,此时有
解得
当滑动变阻器两端的电压最大时,最大电压为3V,滑动变阻器接入电路的阻值最大,此时电流为
滑动变阻器接入电路的最大阻值为
因此滑动变阻器阻值的取值范围为2Ω~10Ω,故D正确。
故选ACD。
二、填空题(本题共7小题,每空1分,共14分)
11. 如图所示,此时是汽油机的______冲程。若它的飞轮转数是1800r/min,则该汽油机每秒钟对外做功______次。
【答案】 ①. 排气 ②. 15
【解析】
【详解】[1]如图所示,汽油机的排气门打开,活塞向上运动,是汽油机的排气冲程。
[2]飞轮转数是1800r/min,则每秒转30r,飞轮每转2r,汽油机就对外做功1次,因此该汽油机每秒钟对外做功15次。
12. 如图,电视机、收音机或复读机上的音量旋钮能够控制声音的响度,它的实质是__,若接线片A、B已接入电路,则顺时针旋动触片时,收音机的音量将__。
【答案】 ①. 变阻器 ②. 减小
【解析】
【详解】[1][2]电视机、收音机或复读机上的音量旋钮,实际上是一个变阻器,通过旋转旋钮改变接入电路电阻丝的长度,从而改变电路电流大小;若接线片A、B已接入电路,则顺时针旋动触片时,接入电路的电阻丝变长,电阻变大,电路变小,收音机的音量将减小。
13. “拔丝地瓜”是很多人喜欢的菜品。刚出锅的“拔丝地瓜”香气特别浓,这是因为温度越高,分子的无规则运动越 ___________(选填“剧烈”或“缓慢”);夹起一块地瓜就会拉出很长的丝,是因为分子间存在 ___________。
【答案】 ①. 剧烈 ②. 引力
【解析】
【分析】
【详解】[1][2]分子在不停地做无规则运动,即扩散现象,温度越高,分子运动越剧烈,所以刚出锅的“拔丝地瓜”的香味闻起来更加浓郁一些;分子间存在相互作用的引力,在分子间引力作用下,使得夹起一块地瓜时就会拉出很长的丝而不断开。
14. 已知甲、乙两灯正常工作电压分别是6V和3V,甲、乙两灯的U-I关系如图所示。将两灯串联使用,电路两端的最大电压是___________ V;将两灯并联使用,电路中最大电流是___________ A。
【答案】 ①. 8 ②. 0.9
【解析】
【详解】[1]由图可知,甲灯正常发光时,电压是6V,电流是0.5A,乙灯正常发光时,电压是3V,电流是0.6A。甲乙两灯超过此电压、此电流时灯就会烧坏。两灯串联使用时,甲乙通过的电流相等,只能是0.5A,此时甲灯正常发光为6V,乙灯是2V,所以电路两端最大的电压为甲乙两灯电压之和,即8V。
[2]两灯并联使用时,两灯的电压是相等的,所以甲乙两灯两端的电压应是3V,此时甲灯通过的电流是0.3A,乙灯通过的电流是0.6A,所以电路中最大电流是甲乙两灯的电流之和,即0.9A。
15. 如图是焦耳定律实验装置,其中R1=5Ω,R2=R3=10Ω。只闭合S1,可探究电流产生热量与______的关系。闭合S1和S2,若通过R2的电流为0.2A,通电10min电阻R1产生的热量为______J。
【答案】 ①. 电阻 ②. 480
【解析】
【详解】[1]由图可知: 只闭合S1时,R1、R2串联,电流和通电时间相等,电阻不同,所以可以探究电流产生热量与电阻的关系。
[2]由题可知,闭合S1和S2,R2、R3先并联,再和R1串联,通过R1的电流为通过R2、R3电流的和,由于
R2=R3
所以通过R2、R3的电流相同,且等于通过R1的电流一半,所以通过R2的电流为0.2A,则通过R1的电流是
0.2A+0.2A=0.4A
根据得,通电10min电阻R1产生的热量为
16. 电能表是用于测量用户消耗电能的仪表,如图所示,如果一段时间后电能表的示数由图中值变成54692,则这段时间电能表上的转盘转过_____r,消耗的这些电能可供一盏标有“220V,40W”字样的白炽灯连续正常工作_____h。
【答案】 ①. 10000 ②. 100
【解析】
【详解】[1]这段时间该用户消耗的电能是
根据电能表的参数可知,每消耗1度电,电能表转了2500r,则消耗4度电,电能表转了
2500r×4=10000r
[2]白炽灯连续正常工作时间
17. 如图所示的电路,电源电压保持不变,小灯泡额定电压为8V(小灯泡电阻不随温度变化)。闭合开关S1、断开开关S2,当滑动变阻器的滑片在a、b端之间移动过程中,电压表示数变化范围是0~8V,电流表示数变化范围是0.8~2.4A;闭合开关S2、断开开关S1,当滑动变阻器的滑片在中点时小灯泡正常发光,在保证电路安全的前提下,R2的阻值为____Ω,整个电路消耗的电功率范围为______。
【答案】 ①. 5 ②. 7.2~9.6
【解析】
【详解】[1]由图得,闭合开关S1、断开开关S2,变阻器R1与定值电阻R2串联,电压表测量变阻器R1的电压,电流表测量电路电流。当滑动变阻器的滑片在a、b端之间移动过程中,电压表示数变化范围是0~8V,电流表示数变化范围是0.8~2.4A,由欧姆定律得,R2的阻值为
[2]变阻器R1与定值电阻R2串联,当变阻器接入电路中电阻最大时,电路中电流最小,变阻器的电压最大,即电压表示数最大,由欧姆定律得,变阻器的最大电阻为
电源电压为
闭合开关S2、断开开关S1,变阻器R1与灯泡串联,电压表测量变阻器R1的电压,当滑动变阻器的滑片在中点时小灯泡正常发光,此时变阻器的电压为
电路中电流为
电路最大电功率为
由欧姆定律得,灯泡电阻为
当变阻器接入电路中电阻最大时,电路中电流最小为
此时电路电功率最小,为
整个电路消耗的电功率范围为7.2~9.6W。
三、作图题(每题2分,共4分)
18. 如图所示,小杰用测电笔测试某家庭电路中的输电线时,只有接触中间那条电线a时测电笔的氖管发光。据此,请你按照安全用电的原则将图中的电灯、开关(用来控制电灯)和三孔插座、保险丝(用来保护三孔插座)接入家庭电路中,使它们能正常工作。
【答案】
【解析】
【详解】如图所示,用测电笔测试某家庭电路中三条输电线时,只有接触中间那条电线时测电笔的氖管才发光,即说明中间这条线是火线,则上面一条是零线,下面一条是地线;对于灯泡来说:火线首先过开关,然后进入灯泡顶端的金属块,零线直接进入螺旋套;对于三孔插座来说:三孔插座的上孔接地线、左孔接零线、右孔接火线,将保险盒接在火线和插座之间。如图所示:
19. 根据如图所示的实物图,画出对应的电路图。(要求连线要横平竖直,尽量使电路图简洁美观)
【答案】
【解析】
【详解】根据实物图可知,从正极出发经电流表、L1、开关、L2回负极,电压表并联在灯泡L1和电流表的两端,如图所示:
四、实验题(每空1分,共21分)
20. “探究串联电路特点”时,小明按电路图甲所示的电路进行实验。
(1)为了使探究得出的结论具有普遍性,L1、L2应该选择_________(选填“相同”或“不同”)的小灯泡;
(2)闭合开关S后,发现灯L1发光,L2不发光,同学们有以下几种猜想:
①L2灯丝断了;②L2短路;③灯L2也工作,但L2中电流比L1中电流小。
以上猜想中正确的是_________(填序号);
(3)为了探究“串联电路的电流关系”,分别把图中A、B、C各点断开,把电流表接入,闭合开关前,发现其中一个电流表指针如图乙所示,出现这种现象的原因是_________;
(4)在探究“串联电路的电压关系”时,小明将电压表并联在L1两端,闭合开关,电压表示数如图丙所示,为了使实验结果更准确,接下来他应进行的正确操作是( );
A.断开开关,换用更大量程的电压表
B.断开开关,将大量程改成小量程
C.断开开关,将正负接线柱接线调换
(5)测出L1两端的电压后,小明断开开关,准备拆下电压表,改接在B、C之间。小聪认为小明的操作太麻烦,只需将A点相连的导线改接到C点即可。你认为小聪的接线方法________(选填“正确”或“不正确”),原因是_________;
(6)正确实验操作后,测得A、B、C三处的电流记IA,IB,IC,测得AB、BC、AC两点间的电压UAB,UBC,UAC。下列说法正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】 ①. 不同 ②. ② ③. 没有将电流表指针调零 ④. B ⑤. 不正确 ⑥. 电压表的正负接线柱接反了 ⑦. B
【解析】
【详解】(1)[1]探究串联电路中电流的规律,需要选用规格不同的灯泡多次实验。
(2)[2] ①若L2灯丝断了,则两灯泡都不发光,与题意不符,故①错误;
②若L2短路,则灯泡L1亮,灯泡L2亮,符合题意,故②正确;
③由于两灯泡串联,故L2的电流与L1中电流相等,故③错误。
综上所述,猜想②正确。
(3)[3]闭合开关前,发现其中一个电流表指针如图乙所示反偏,指针没有指向零,出现这一原因是没有将电流表指针调零。
(4)[4][5]小明将电压表并联在L1两端,闭合开关,电压表示数如图丙所示,选择0~15V,指针偏转幅度过小,需要更换小量程,故B符合题意;AC不符合题意。
故选B。
(5)[6]测出L1两端的电压时,电流从A点流入电压表,从B点流出,测量灯泡L2时,若只需将A点相连的导线改接到C点即可,则电流从B点流入电压表,C点流出,此时电压表的正负接线柱接反了,故小聪的接线方法是不正确的。
(6)[7] AB.根据串联电路,电压规律,总电压等于各用电器两端的电压之和,故A错误;B正确;
C D.串联电路中电流处处相等,故CD错误。
故选B。
21. 某同学利用伏安法测量一待测电阻Rx的阻值,电源电压恒为6V,滑动变阻器的最大阻值为50Ω。
(1)在实验过程中,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,电流表和电压表的示数都很小且无变化,原因可能是______;
(2)排除故障后的电路连接如图所示,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移至______端;
(3)实验中改变滑片位置,测量多组电压和电流值的目的是______;
(4)若Rx为10Ω,在保证电路安全的情况下,滑动变阻器连入电路的阻值范围是______;
(5)把图中的电阻Rx换成小灯泡L,重复上述实验,测量小灯泡的电阻。根据两次实验数据绘制的I-U图像如图所示,其中表示小灯泡电阻的图像是_____,判断的依据是______。
【答案】 ①. 将变阻器的下面两个接线柱连入了电路 ②. A ③. 多次测量取平均值减小误差 ④. 10-50Ω ⑤. a ⑥. 小灯泡的电阻受温度的影响
【解析】
【详解】(1)[1]连接完电路后,闭合开关,电流表、电压表示数均很小,说明电路为通路,且定值电阻两端的电压和通过的电流很小,电路中的电阻较大,怎样移动滑片都不起作用,导致该故障的原因是:将变阻器的下面两个接线柱连入了电路。
(2)[2]闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移至阻值最大处,即A端。
(3)[3]实验中,为了多次测量取平均值减小误差,需要改变滑片位置,测量多组电压和电流值。
(4)[4]根据电压表的量程知待测电阻的最大电压为3V,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压最小为
U滑=6V-3V=3V
滑动变阻器的电压是电压表示数的1倍,若Rx为10Ω,由分压原理可知,滑动变阻器连入电路的阻值最小是10Ω;变阻器连入电路的电阻越大,变阻器的电压越大,电压表示数越小,故变阻器的最大电阻可连入电路中,所以滑动变阻器连入电路的阻值范围是10Ω~50Ω。
(5)[5][6]小灯泡的电阻受温度的影响,随着温度的升高而增大,不是一个定值,如图丙所示,表示小灯泡的I-U图象是图象a,产生这一现象的原因是小灯泡的电阻受温度的影响。
22. 小华用如甲所示装置探究电流与电压的关系,电源电压3V恒定不变,滑动变阻器规格为“30Ω 2A”。
(1)请用笔画线代替导线。在图甲中完成电路连接,要求滑片P向右滑动时,电流表的示数变小;______
(2)连接好电路闭合开关后,移动滑片发现,电流表无示数,电压表有示数,则出现该故障的原因可能是____________________;
(3)排除故障后,改变滑片位置,记录实验数据如下表,空白处的电流如图乙所示,请将数据填写到下面的表格中_______,根据表中数据可归纳得出结论:_________;
电压U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
电流I/A
0.10
0.20
0.40
0.50
0.60
(4)为了进一步探究电流与电阻的关系,又找来10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻继续实验。
①将滑动变阻器滑片置于阻值最大处,闭合开关,缓慢移动滑片,直至电压表示数为1V接下来用10Ω的电阻替换原电阻,应将滑片向__________(选填:“左”或“右)滑动,使电压表示数仍为1V,记录电流表示数。再将15Ω、20Ω的定值电阻分别接入电路,重复以上步骤;
②当将20Ω的电阻接入电路进行实验时,发现无论如何调节滑片都无法满足预设电压为1V的条件。为使该电阻也能完成实验,小华认为可以改变电压表的预设电压,该预设值应不低于__________V;他们重新进行实验,根据记录的数据绘制图丙所示的图像,由此可得结论:____________________;同组的小明认为不改变电压表预设值也可解决上述问题,只需将上述准备的10Ω电阻__________(填连接方式)在电路中就可以顺利完成实验。
【答案】 ①. ②. 定值电阻断路 ③. 0.30 ④. 电阻一定时,电流跟电压成正比 ⑤. 右 ⑥. 1.2 ⑦. 在电压一定时,电流跟电阻成反比 ⑧. 串联
【解析】
【详解】(1)[1]要求滑片P向右滑动时,电流表的示数变小,即滑动变阻器接入电路的阻值变大,所以,应把滑动变阻器的左下接线柱接入电路,电路连接如图:
(2)[2]电流表无示数,说明可能断路了,电压表有示数,则电压表和电源形成的回路没有断路,所以是定值电阻发生了断路。
(3)[3]电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,该示数为0.30A。
[4]根据表中数据可知,电压与电流的比值不变,所以,可得结论:电阻一定时,电流跟电压成正比。
(4)①[5]原来接入的电阻为5Ω,电压表示数为1V,即UR=1V,由串联分压可知
U滑=U总-UR=3V-1V=2V
由于串联电路中,各串联导体起分担电压的作用,电压之比等于电阻之比
所以接下来用10Ω的电阻替换原电阻,应将滑片向右滑动,使电压表示数仍为1V,记录电流表示数。
②[6]当将20Ω的电阻接入电路进行实验时
滑动变阻器需要40Ω,才能控制定值电阻两端的电压为1V,此实验中滑动变阻器的规格是“30Ω2A”,所以不能完成实验。把滑动变阻器的最大阻值30Ω接入电路时,定值电阻两端的电压即为电压表的预设最小电压。把滑动变阻器的最大阻值30Ω接入电路时,电路中的电流最小为
电压表的预设最小电压为
U最小=I最小R=0.06A×20Ω=1.2V
[7]根据图像可知,电流跟电阻的乘积不变,得到的实验结论:在电压一定时,电流跟电阻成反比。
[8]当将20Ω的电阻接入电路进行实验时
滑动变阻器的最大阻值是30Ω,可以把10Ω或15Ω的电阻串联接入电路,也是可以完成实验的。
五、综合题
23. 如图所示的电路,电源电压大小保持不变。电阻R1=10Ω,R2=20Ω,滑动变阻器 R3的规格为“40Ω,0.5A”。求:
(1)只闭合开关S1,电流表的示数为0.1A,则电源电压大小为多少V;
(2)只闭合开关S2,将滑动变阻器的滑片调到最左端,此时电流表和电压表的示数分别为多少;
(3)将S1、S2、S3都闭合,移动滑片位置,使电流表的示数为0.6A,此时滑动变阻器的阻值为多少Ω?
【答案】(1)3V (2)0.15A, 0V
(3)10Ω
【解析】
【小问1详解】
由电路图可知,只闭合开关S1时,电阻R1与R2串联,电流表测量电路中的电流。串联电路的总电阻等于各串联电阻之和,所以电源电压为
【小问2详解】
只闭合开关S2,将滑动变阻器的滑片调到最左端时,滑动变阻器的电阻为0,电压表被短路,示数为0;此时电路中的电流为
【小问3详解】
S1、S2、S3都闭合时,R2短路,R1与R3并联,电流表测量干路中的电流。并联电路各支路两端的电压相等,等于电源电压
此时通过R1的电流为
因为并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和,所以通过变阻器R4的电流为
此时滑动变阻器的阻值为
24. 如图甲是某班的电热饮水机,其简化电路图如图乙所示。它有加热和保温两种工作状态,当S2断开时,饮水机处于保温状态。R1和R2均为用来加热且阻值不变的电热丝,饮水机部分参数如下表所示。
额定电压
220V
额定功率
加热功率
2200W
保温功率
440W
容量
2.5L
(1)饮水机在加热状态下正常工作,将2kg的水从20℃加热至沸腾,水吸收的热量是多少?(当地气压为标准大气压)
(2)在(1)问加热情况下,饮水机正常工作了420s,消耗了多少电能?加热效率是多少?
(3)饮水机正常加热时,电路中的电流是多少?
(4)电热丝R2的阻值是多少?
【答案】(1);(2),;(3);(4)
【解析】
【详解】解:(1)已知1标准大气压水的沸点为100摄氏度,则水吸收的热量
(2)由可得,消耗的电能为
饮水机加热的效率为
(3)由可知,饮水机正常加热时,电路中的电流
(4)由电路图可知,S1、S2都闭合时,R1和R2并联,只闭合S1时,电路为R1的简单电路,因并联电路中总电阻小于任何一个分电阻,所以,S1、S2都闭合时,电路的总电阻最小,由可知,电源的电压一定时,电路的总功率最大,电热饮水机处于加热挡,同理可知,只闭合S1时,电热饮水机处于保温挡;因电路的总功率等于电阻功率之和,所以,R2的电功率
由可得,电阻R2的阻值
答:(1)水吸收的热量是;
(2)消耗了的电能,加热效率是;
(3)饮水机正常加热时,电路中的电流是;
(4)电热丝R2的阻值是。
25. 阅读下列短文,回答问题;
垃圾分类与垃圾处理
广东省每天产生将近12.4万吨的生活垃圾,如果处理不当,不仅会污染环境,还浪费资源,因此垃圾分类和科学处理尤为重要。目前采取的垃圾分类方法为“四分法”,即将垃圾分为有害垃圾,可回收物,厨余垃圾和其他垃圾。需要特别注意的是,现在生产的1号、5号、7号等干电池是低汞或者无汞电池,不属于有害垃圾。但纽扣电池,电子产品用的锂电池,电动车电瓶等铅蓄电池和镍镉充电电池仍须作为“有害垃圾”进行回收;
垃圾处理厂对回收后的部分垃圾进行卫生填埋、高温堆肥等处理,并把适合焚烧的生活垃圾送至焚烧厂,每充分燃烧1kg生活垃圾放出的热量大约为,焚烧垃圾产生的能量能够把水加热成高温蒸汽,推动汽轮机转动进行发电。每充分燃烧1kg生活垃圾可产生的电能大约为,垃圾焚烧后产生的炉渣,约占焚烧前垃圾重量的五分之一,可用于制造生态建材等产品,实现资源的综合利用。垃圾发电不仅能变废为宝,产出电能,还能节约煤炭资源;
(1)手机锂电池属于______(填字母);
A. 有害垃圾 B. 可回收物
C. 厨余垃圾 D. 其他垃圾
(2)焚烧垃圾产生的能量能够把水加热成高温蒸汽,推动汽轮机转动进行发电,这个过程中能量转化是焚烧垃圾产生的______能转化为汽轮机的______能,然后再转化成电能,其中给水加热是通过_______的方式来增大水的内能;
(3)垃圾发电不仅能变废为宝,产出电能,还能节约煤炭资源,如今,我国到处实施“限电令”,若忽略能量的损耗,完全燃烧100kg的生活垃圾所产生的热量可以节约______kg的煤炭(,结果保留一位小数);
(4)焚烧垃圾发电,发电效率大约为______%。(结果保留整数)
【答案】(1)A (2) ①. 内 ②. 机械 ③. 热传递
(3)14.4 (4)25
【解析】
【小问1详解】
根据题文可知,电子产品用的锂电池,电动车电瓶等铅蓄电池和镍镉充电电池仍须作为“有害垃圾”进行回收,故A符合题意;BCD不符合题意。
故选A。
【小问2详解】
[1][2]焚烧垃圾产生的能量能够把水加热成高温蒸汽,内能增大,推动汽轮机转动,将内能转化为机械能。
[3]其中给水加热是通过热传递改变内能,能量从焚烧垃圾产生的能量传递到水,并没有发生能量的转化。
【小问3详解】
若忽略能量的损耗,完全燃烧100kg的生活垃圾所产生的热量为
可以节约煤炭的质量为
【小问4详解】
焚烧垃圾发电,发电效率大约为
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