精品解析:2025年河北石家庄第八十一中学2025-2026学年九年级上学期物理期中试题
2025-12-10
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内容正文:
物理
一、单选题(每题2分,共20分)
1. 下列对生活中一些物理量的估测最符合实际的是( )
A. 手电筒中小灯泡的电流大约200mA
B. 一节新干电池的电压大约15V
C. 石家庄夏季平均温度大约45℃
D. 家用冰箱正常工作时电功率大约1000W
【答案】A
【解析】
【详解】A.手电筒常用小灯泡额定电压约2.5V~3V,功率约0.5W~1W,根据可得,电流大约0.2A~0.4A,即200mA~400mA,故A符合题意;
B.一节普通干电池的电压为1.5V,故B不符合题意;
C.夏季最高温度可能超过40℃,但“平均温度”一般在25℃~30℃左右,45℃的平均气温过高,故C不符合题意;
D.普通家用冰箱功率一般在100W~200W左右,1000W属于空调、电热水器等大功率电器范围。故D不符合题意。
故选A。
2. 取两个相同的验电器甲和乙,使甲带正电,乙不带电。如图所示,可以看到甲的金属箔张开,乙的金属箔闭合,用带绝缘柄的金属棒把甲和乙连接起来,则下列说法正确的是( )
A. 甲的张角减小,乙的张角增大,电荷从甲向乙方向运动
B. 甲、乙的张角都减小,电荷从乙向甲方向运动
C. 甲、乙的张角都不变,电流方向是从乙到甲
D. 甲的张角减小,乙的张角增大,电流方向是从甲到乙
【答案】D
【解析】
【详解】金属导电的实质是电子的转移,由题知,甲带正电,乙不带电,用带绝缘柄的金属棒把甲和乙连接起来,此时乙中的电子会转移到甲,甲上的正电荷部分被中和,甲的张角变小,由于乙失去电子而带正电,故乙的张角变大,因电子带负电,它定向移动的方向是从乙到甲,故电流的方向是从甲到乙,故ABC错误,D正确。
故选D。
3. 一台单缸四冲程柴油机的飞轮转速为1200r/min,则1秒内该柴油机完成了( )
A. 80个冲程,做功20次 B. 20个冲程,做功5次
C. 40个冲程,做功10次 D. 10个冲程,做功40次
【答案】C
【解析】
【详解】柴油机的飞轮转速是1200r/min,表示飞轮每分钟转1200转,则每秒转数
因为一个工作循环,飞轮转2转,因此该柴油机每秒完成工作循环
该柴油机每秒完成工作循环为10个;
因为一个工作循环包括四个冲程,对外做功一次,因此每秒完成40个冲程,做功10次;故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
4. 如图所示是古代的省油灯,使用时往上方容器中注油,往下方夹层里注水,点燃浸在油中的棉芯,油灯就发光了。南宋诗人陆游在《老学庵笔记》说:“书灯勿用铜盏,惟瓷盏最省油。蜀中有夹瓷盏,注水于盏唇窍中,可省油之半。”c陶瓷>c铜,下列说法不正确的是( )
A. 冷水吸收热量,进一步降低了油的温度
B. 在燃烧过程中,油的热值和比热容都变小
C. 从相同大小的火焰吸收相同的热量,陶瓷升温比铜慢
D. 瓷质省油灯中油的温度比铜质普通油灯中油的温度低,油蒸发慢,因此省油
【答案】B
【解析】
【详解】A.冷水温度较低,油的温度较高,存在温度差,又因为水的比热容较大,则冷水会吸收油的热量,从而进一步降低油的温度,故A正确,不符合题意;
B.热值是燃料的一种特性,它只与燃料的种类有关;比热容是物质的一种特性,它只与物质的种类和状态有关。在燃烧过程中,油的种类不变,所以油的热值和比热容都不会变小,故B错误,符合题意;
C.从相同大小的火焰吸收相同的热量,根据可知,当Q和m相同时,比热容c越大,温度变化量越小,陶瓷升温比铜慢,故C正确,不符合题意;
D.液体的蒸发与液体的温度有关,温度越低,蒸发越慢,瓷质省油灯中油的温度比铜质普通油灯中油的温度低,油蒸发慢,因此省油,故D正确,不符合题意。
故选B。
5. 如图所示,甲、乙、丙、丁四个相同容器里装有质量和初温相同的水,每个容器放入同种材料绕成的导电线圈,其电阻R1=R3,R2=R4,R2=2R1,若同时通电,经过一段时间后这四个容器中的水温从高到低的顺序是( )
A. 甲、乙、丙、丁 B. 丁、丙、乙、甲
C. 丙、丁、乙、甲 D. 甲、乙、丁、丙
【答案】C
【解析】
【详解】根据题干知,R2=2R1=2R3=R4
左图中,R1与R2串联,根据串联电路特点和焦耳定律可知,在电流和通电时间相同的情况下,电阻大的导电线圈产生的热量多。因为R2=2R1,所以Q2>Q1……①
右图中,R3与R4并联,根据并联电路特点和焦耳定律公式的变形式可知,在电压和通电时间相同的情况下,电阻小的导电线圈产生的热量多。因为R4=2R3,所以Q3>Q4……②
在右图中,由可知,
在左图中,因R2=2R1,由分压原理和串联电路电压的规律可知,,由可知,
所以Q4>Q2……③
由①②③,我们可得出了这四个电阻产生的热量关系是:Q3>Q4>Q2>Q1;因甲、乙、丙、丁四个相同容器里装有质量和初温相同的水,根据可知,这四个容器中的水温从高到低的顺序是即丙、丁、乙、甲。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
6. 如图所示电路中,电源电压保持不变。电路采用学生用的电压表(0~3V,0~15V)和电流表(0~0.6A,0~3A),只闭合开关S1、S2、S3,此时电流表A1的示数为0.2A,只闭合开关S1、S2、S3、S5,电流表A1的指针偏转,示数为I1,只闭合开关S1、S2、S4、S5,电流表A1示数为I2,I2=2I1。下列说法正确的是( )
A. 只闭合开关S1、S2、S3,两个电压表的示数均为电源电压
B. 只闭合开关S1、S2、S3、S5,三个小灯泡并联
C. 只闭合开关S1、S2、S4、S5时,通过小灯泡L3的电流可能为2.2A
D. 电流表A2与灯泡L2交换位置,闭合所有开关,电流表A1的示数为0.8A
【答案】D
【解析】
【详解】A.分析电路图可知,只闭合开关S1、S2、S3,电路中只有灯泡L1,电流表A1测电路中的电流,电压表V1测电源电压,电压表V2测电流表两端的电压,因此电压表V1的示数等于电源电压,电压表V2的示数为0,故A错误;
B.分析电路图可知,只闭合开关S1、S2、S3、S5,灯泡L1和L2首首相连,尾尾相连,属于并联关系,灯泡L3未接通,故B错误;
C.由题意知,只闭合开关S1、S2、S3,电路中只有灯泡L1,此时电流表A1的示数为0.2A,则IL1=0.2A;只闭合开关S1、S2、S3、S5,灯泡L1和L2并联,电流表A1测干路中的电流,电流表A1的指针偏转,示数为I1,若电流表的量程为0~0.6A,则I1=0.4A,则通过灯泡L2的电流IL2=0.4A-0.2A=0.2A
若电流表的量程为0~3A,则I1=2A,则通过灯泡L2的电流IL2=2A-0.2A=1.8A
只闭合开关S1、S2、S4、S5时,灯泡L2和L3并联,电流表A1测干路中的电流,电流表A1示数为I2,且I2=2I1,则I2=0.8A或I2=4A(因大于电流表的最大量程,故舍去),因此灯泡L2的电流只能是0.2A,通过小灯泡L3的电流只能为0.6A,故C错误;
D.电流表A2与灯泡L2交换位置,闭合所有开关,则L1被短路,L2和L3并联,电流表A1测干路电流,则电流表A1的示数为I1'=0.2A+0.6A=0.8A,故D正确。
故选D。
7. 如图所示电路,电源电压恒定。当开关S闭合后,滑动变阻器的滑片P从a端滑到b端的过程中,电压表V1和V2示数的变化量分别为ΔU1、ΔU2,电流表示数的变化量为ΔI。下列说法正确的是( )
A. 电流表示数逐渐变大
B. 电压表V1和V2示数均变大
C. 电压表V1和V2示数的差值逐渐变大
D. ΔU1=ΔU2,数值将会发生变化
【答案】C
【解析】
【详解】由图可知,电阻R1和滑动变阻器R2串联,电压表V1测电源电压,电压表V2测R1两端电压,电流表测量电路中的电流。
A.滑动变阻器的滑片P从a端滑到b端的过程中,接入阻值变大,电路中的总电阻变大,根据欧姆定律可知,电路中的电流变小,即电流表示数变小,故A错误;
B.电源电压恒定,电压表V1测电源电压,所以在滑片移动过程中,电压表V1示数不变;滑片P从a端滑到b端的过程中,接入阻值变大,根据串联正比分压可知,滑动变阻器两端的电压变大;根据串联电路电压关系可知,R1两端的电压变小,即电压表V2示数变小,故B错误;
C.电压表V1和V2示数的差值等于R2两端的电压,由B选项分析可知,滑动变阻器两端的电压逐渐变大,故C正确;
D.由于电压表V1测量电源电压,示数保持不变,所以ΔU1 =0,电压表V2测量定值电阻R1两端的电压,U2=IR1示数减小,即ΔU2>0,则ΔU1<ΔU2,故D错误。
故选C。
8. 如图所示,用甲、乙两种燃料分别对质量和初温相同的两种液体进行加热,两图装置均相同。燃料的质量用m表示,燃料充分燃尽时液体升高的温度用表示(液体未沸腾)( )
A. 若甲乙燃料种类相同,两个烧杯中液体的种类不相同,两个装置用来探究燃料的热值大小
B. 若甲乙燃料种类相同,两个烧杯中液体的种类不相同,的值越大,液体的吸热能力越强
C. 若甲乙两种燃料种类不同,两个烧杯中液体种类相同,的值越大,燃料的热值越大
D. 若甲乙两种燃料种类不同,两个烧杯中液体种类相同的值越大,燃料的热值越大
【答案】D
【解析】
【详解】A.探究燃料的热值大小时,由控制变量法可知,应控制燃料的种类不同,两个烧杯中液体的种类相同,故A不符合题意;
B.若甲乙燃料种类相同,燃料的质量用m表示,燃料充分燃尽时,两个烧杯中液体吸收热量相同,燃料放出热量
两个烧杯中液体的种类不相同,质量相同,燃料充分燃尽时液体升高的温度用表示,则液体的比热容
当的值越大,液体的吸热能力越弱,故B不符合题意;
CD.若两个烧杯中液体种类相同,质量相同,燃料充分燃尽时液体升高的温度用表示,则液体吸收热量
若甲乙两种燃料种类不同,则燃料的热值
当的值越大,燃料的热值越小;的值越大,燃料的热值越大,故C不符合题意,D符合题意。
故选D。
9. 某家用轿车,重为1.5×104N,当车以72km/h的速度匀速直线行驶了1h,消耗汽油5.6kg,期间车受到的阻力为车重的0.08倍。已知汽油的热值为4.6×107J/kg,在此过程中,下列说法正确的是( )
①汽车通过的路程为72000m
②牵引力做功的功率为24000W
③汽油完全燃烧放出的热量为2.576×107J
④汽车发动机的效率为33.54%
A. 只有①②③正确 B. 只有②③④正确
C. 只有①②④正确 D. 只有②③正确
【答案】C
【解析】
【详解】①汽车的速度为
v=72km/h=20m/s
根据可知,汽车通过的路程为
s=vt=20m/s×3600s=72000m
故①正确;
②汽车在水平面上做匀速直线运动,受到的牵引力好摩擦力是一对平衡力,则
F=f=0.08G=0.08×1.5×104N=1200N
牵引力做功的功率为
故②正确;
③则消耗的燃油完全燃烧放出的热量为
Q放=qm=4.6×107J/kg×5.6kg=2.576×108J
故③错误;
④汽车牵引力做的功为
W=Fs=1200N×72000m=8.64×107J
汽车发动机的效率为
故④正确。
故选C。
10. 图甲是一种对驾驶员进行检测的呼气式酒精测试仪,其简化电路如图乙所示,测试仪里面装有酒精气体传感器,它是一种气敏电阻,用符号“”表示,其阻值R随酒精气体浓度K变化图像如图丙所示。已知电源电压为12V,是阻值为20Ω的定值电阻,设血液酒精浓度M=呼出酒精气体浓度K×2500,当血液酒精浓度≥0.2mg/mL时,属于饮酒驾驶。下列说法正确的是( )
A. 酒精气体浓度越小,电流表示数越大
B. 刚达到饮酒驾驶时,R的阻值为64Ω
C. 电流表示数为0.12A时,属于饮酒驾驶
D. 达到饮酒驾驶,电路消耗的最小功率为1.44W
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据丙图可以看出,气敏电阻的阻值随着酒精浓度的减小,电阻阻值在增大,电路中的总电阻也增大,根据欧姆定律可知,电流减小,所以电流表示数减小,故A错误;
B.根据题意血液酒精浓度M=呼出酒精气体浓度K×2500,当血液酒精浓度≥0.2mg/mL时,属于饮酒驾驶。可计算出
通过丙图查找图像可知,此时,故B正确;
C.由B选项知,当时,此时饮酒驾驶,此时电路中的总电阻为
电路中的电流为
电流越小,电路总电阻越大,气敏电阻越大,酒精气体浓度越小,故电流表示数为0.12A时,不属于饮酒驾驶,故C错误;
D.达到饮酒驾驶时,电路中的最小电流为0.14A,电路消耗的最小功率为
故D错误。
故选B。
二、非选择题(共40分)
11. 如图所示电路中,电源电压保持不变。开关S闭合后,灯、都能发光(灯丝电阻为定值),此时甲、乙两个电压表的示数之比是2∶5,此时灯、的电阻之比是___________;若将开关S断开,两表均换成电流表,则甲乙两电流表示数之比为___________。
【答案】 ①. 3∶2 ②. 5∶3
【解析】
【详解】[1]开关S闭合时,两灯串联,电路中电流相等,甲测两端电压,乙测电源电压,根据串联电路电压规律和欧姆定律,则此时灯、的电阻之比是
[2]开关S断开,两表均换成电流表,两灯并联,甲测干路电流,乙测通过的电流,根据并联电路电流规律和欧姆定律,则此时甲乙两电流表示数之比是
12. 一直流电动机,把它接入0.2V电压的电路时,电机不转,测得流过电动机的电流是0.4A;若把电动机接入2.0V电压的电路中,电动机正常工作,工作电流是1.0A,则电动机正常工作时的输出功率为________W,电动机将电能转化为机械能的效率为________,如果在电动机正常工作时,转子突然被卡住不再转动,则现在电动机的功率为________W。
【答案】 ①. 1.5 ②. 75% ③. 8
【解析】
【详解】[1]当电动机接入0.2V电压的电路时,电机不转,此时电动机相当于纯电阻用电器。根据欧姆定律,可得内阻
电动机正常工作时,接入电压U2=2.0V,工作电流I2=1.0A。输入功率
根据焦耳定律,热功率
输出功率等于输入功率减去热功率,即
[2]电动机将电能转化为机械能的效率为
[3]转子被卡住时,电动机又相当于纯电阻用电器,此时功率
13. 如图是小明同学设计的一个能够测定油箱内油量的装置,油箱体积为50L,油量表是由学生用电流表改装而成,滑动变阻器R的金属滑片P是杠杆的一端,滑动变阻器最大阻值为50Ω,电源电压恒定不变。当P在a端时电路中的电流为0.6A,表示油箱已满;P在b端时电路中的电流为0.1A,表示油箱内无油,则电源电压为_______V;如果将电压表改装成油量表使用,油量多对应油量表示数也大,则电压表要并联在________(选填“电阻R0”、“滑动变阻器R”、“电源”)两端。
【答案】 ①. 6 ②. 电阻R0
【解析】
【详解】[1]分析电路可知,R与R0串联,电流表测电路中的电流。当P在a端时,滑动变阻器接入电路的电阻为零,由欧姆定律可知,电源电压……①
在b端时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,由串联电路的电阻特点和欧姆定律可知,电源电压……②
由①②解得,
[2]分析电路可知,当浮标向上运动时滑片P向下移动,滑动变阻器接入电路的电阻减小,电路中电流变大,此时电源电压不变,定值电阻R0两端电压变大,由串联电路的分压原理可知,此时滑动变阻器两端的电压减小,由题意可知,电压表需要并联在电阻R0两端。
14. 如图甲所示电路,开关S闭合后,两灯泡都发光,电流表的指针偏转如图乙所示,则通过的电流为______A;接下来小明将换成,其他条件未变,闭合开关后,两灯泡均发光,发现两个电流表的指针偏转角度相同,则通过的电流为______A。
【答案】 ①. 0.3 ②. 1.2
【解析】
【详解】[1]由图甲可知,两灯并联,电流表测支路的电流,电流表测干路电流。因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,图乙中电流表的量程为,分度值为,示数为,所以通过的电流为。
[2]将换成后,两灯仍并联,测支路电流,A测干路电流。因为两个电流表指针偏转角度相同,且A的量程是,的量程是,A的示数是示数的5倍。已知通过的电流,设通过的电流为,根据并联电路电流规律,且,则
15. 如图所示为“探究不同物质吸热能力”的实验装置。
(1)要完成该实验除了如图甲所示的器材外,还需要的测量工具有天平和________。实验时,应该控制两个玻璃杯中装的两种液体________(选填“质量”或“体积”)相同。
(2)实验中可通过________(选填“加热时间”或“温度计示数”)来反应物质吸收热量的多少。
(3)假设、两种液体中有一种是水,则________(选填或)是水;水的比热容为,则另一种液体的比热容是________。
【答案】(1) ①. 秒表 ②. 质量
(2)加热时间 (3) ①. a ②.
【解析】
【小问1详解】
[1]使用相同的加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少,这种方法叫转换法,故要完成该实验除了如图甲所示的器材外,还需要的测量工具有天平和秒表。
[2]根据比较吸热能力的方法,要控制不同物质的质量相同,实验时,应该控制两个玻璃杯中装的两种液体质量相同。
【小问2详解】
实验中可通过加热时间反映物质吸收热量的多少,加热时间长表示吸收热量多,这是科学探究中常见的转换法。
【小问3详解】
[1]分析图乙可知,升高相同的温度,a加热时间长,a的比热容大,根据Q=cmΔt,在质量和升高的温度相同时,a吸热多,故a液体是水。
[2]由图乙可知,两种液体升高相同的温度时,即从10℃都上升到30℃时,a需要的加热时间为6min,b需要的加热时间为3min,因实验中通过加热时间反映吸收热量的多少,因此
由可知,当质量和升高温度一定时,比热容与吸收的热量成正比,即
所以则另一种液体的比热容是
16. 物理小组的同学在学习串、并联电路的相关知识后,对“串并联电路电流、电压的特点”相关实验进行复习。在探究“串联电路电压规律”的实验中:
(1)连接电路前,发现电压表指针如图乙所示,其原因是_______;
(2)闭合开关后,发现两个灯泡都不亮,电压表示数接近电源电压。接下来的操作最合理的是:断开开关,_______(选填下列字母),然后闭合开关,观察电压表示数;
A. 立即更换两个灯泡 B. 拧紧L1两端的接线柱: C. 拧紧L2两端的接线柱
(3)在测L2两端的电压时,为了节省时间,小组成员小方采用以下方法:电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并改接到C接点上,便可测出L2两端电压,同组小红认为不可行,原因是___________;
(4)方法改进后,测出电源电压U、灯泡L1两端的电压U1、灯泡L2两端的电压U2的多组电压数据记录在表格中:分析实验数据得出结论:串联电路中,________(写出结论表达式);
U1/V
U2/V
U/V
2.4
1.4
3.8
1.5
2.2
3.7
1.2
1.3
2.5
(5)小红利用相关器材同时进行实验探究:如图丙所示,是小红所用的L1、L2两个灯泡的I-U图像,请根据图像所给信息进行计算,若两灯泡串联在电路中(如图丁所示),此时电流表的示数为0.3A,L1两端电压为________V;保持电源电压不变,将两灯泡的连接方式改为并联(如图戊所示),此时电流表的示数________A。
【答案】(1)电压表未调零 (2)B
(3)电压表的正负接线柱接反了
(4)
(5) ①. 1.8 ②. 0.85
【解析】
【小问1详解】
连接电路前,发现电压表指针如图乙所示,电压表指针未指向零刻度线,原因是电压表使用前未调零。
【小问2详解】
闭合开关后,两个灯泡都不亮,电路可能断路,电压表示数接近电源电压,说明电压表两端(即灯泡L1两端)直接连通电源,故障可能是L1断路。此时最合理的操作是断开开关,拧紧L1两端的接线柱,然后闭合开关观察电压表示数,判断故障是否排除,故选B。
【小问3详解】
在测L2两端的电压时,电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并改接到C接点上;这样,电压表的正负接线柱接反了,指针反偏,所以小方用上面的方法不能测出L2两端的电压。
【小问4详解】
由实验数据得
分析表格数据可得:串联电路总电压等于各部分电压之和,即
【小问5详解】
[1][2]如图丁所示,当两灯泡串联时,已知电流为,由图丙可得,灯泡L1两端的电压,灯泡L2两端的电压,串联电路总电压等于各用电器两端电压之和,所以电源电压
保持电源电压不变,将两灯泡的连接方式改为并联时,两灯泡的电压均为电源电压6V,由图丙可得,此时,
电流表的示数为干路电流
17. 小洋用“伏安法”测未知电阻R的电阻值,他设计的电路图如图甲所示。
(1)请用笔画线代替导线,将图乙未完成的电路补充完整________。(要求变阻器滑片向左移动时电流表示数变大)
(2)连接好电路,闭合开关,发现电流表和电压表都有较大的示数,且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不变。造成这一现象的原因可能是________。
A. 电阻R断路 B. 滑动变阻器接了下面的两个接线柱
C. 电阻R短路 D. 滑动变阻器短路
(3)小洋排除故障后,重新连接好电路进行实验,表格是他记录的实验数据,第一次实验中电流表的示数如图丙所示,其电阻是_________Ω。
实验次数
1
2
3
电压/V
1.2
1.8
2.4
电流/A
0.36
0.5
(4)另外一组同学用相同的器材和电路图也做这个实验时,由于接线错误数据绘出的I-U图像如图丁所示。你认为错误的原因可能是__________。
(5)接下来同学们继续使用该电路测未知电阻Rx的阻值时,发现电压表损坏,于是设计了如图戊所示的电路,测出了Rx的阻值。实验步骤如下:
①将滑动变阻器滑片移到b端,闭合开关S,读出电流表的示数,记为I1;
②将滑动变阻器滑片移到a端,闭合开关S,读出电流表的示数,记为I2;
③读出滑动变阻器的最大阻值为R,则Rx=_________(用I1、I2和R表示)。
(6)同学们将图甲电路中的定值电阻换成小灯泡,测量了额定电压为“2.5V”小灯泡的电阻,并描绘了其电流随电压变化的图像,如图所示。测小灯泡正常发光时的电阻,其他同学提出应该多次测量求电阻平均值,小洋不同意,理由是_________;由图像可知小灯泡的额定功率为_______W。
【答案】(1) (2)D
(3)5 (4)电压表与滑动变阻器并联
(5)
(6) ①. 小灯泡电阻受温度影响很大,不是定值,求平均值无意义。 ②. 0.625
【解析】
【小问1详解】
根据表格数据可知,电压表应选用小量程并联在定值电阻两端,可将电压表的“3”接线柱和定值电阻的左边接线柱相连;变阻器滑片向左移动时电流表示数变大,根据欧姆定律可知电路总电阻变小,即滑动变阻器接入电路的阻值变小,可将滑动变阻器的左下接线柱和开关的左边接线柱相连,如图;
【小问2详解】
连接好电路,闭合开关,发现电流表和电压表都有较大的示数,则电路为通路,电压表和电源接通,电路的电阻较小,且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不变,说明变阻器没有了“变阻”的作用,造成这一现象的原因可能是:滑动变阻器短路,故选D。
【小问3详解】
电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.24A,根据欧姆定律可知电阻为
【小问4详解】
由图像知随着电流的增大,电压减小,符合滑动变阻器两端电压的变化规律,因此电压表与滑动变阻器并联了。
【小问5详解】
将滑片移到b端,此时滑动变阻器连入电路的阻值为其最大阻值,闭合开关S,读出电流表的示数,记为I1,则电源电压为
断开开关S,将滑片移到a端,此时滑动变阻器连入电路的阻值为0,闭合开关S,读出电流表的示数,记为I2,则电源电压为
联立两式,可得
则待测电阻的阻值为
【小问6详解】
[1]小灯泡电阻受温度影响,温度越高,阻值越大,不是定值,求平均值无意义。
[2]由图可知,小灯泡的额定电压为2.5V,从图像中读取电流0.25A,则额定功率
18. 如图所示,电源电压为12V 且保持不变,小灯泡L 标有“9V,6W”字样,滑动变阻器R1接入电路中的最大阻值为20Ω,定值电阻R2的阻值为10Ω,(不考虑温度对灯丝电阻的影响)求:
(1)小灯泡正常发光2min 消耗的电能?
(2)只闭合开关S1,当灯泡正常工作时,滑动变阻器R1接入的电阻是多少?
(3)开关S1、S2、S3都闭合,当滑片P移至最右端时,电路消耗的总功率?
【答案】(1)720J
(2)4.5Ω (3)21.6W
【解析】
【小问1详解】
小灯泡正常发光时功率为6W,发光2min消耗的电能W=Pt=6W×2×60s=720J
【小问2详解】
设小灯泡的电流为I,因小灯泡“9V,6W”,可得
电源电压12V,灯泡两端电压9V,则滑动变阻器R1两端电压3V,故滑动变阻器R1接入的电阻是
【小问3详解】
开关S1、S2、S3都闭合,当滑片P移至最右端时,R2和R1的最大值并联,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以通过R1的电流
通过R2的电流
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以干路电流
电路消耗的总功率
19. 小雅家买了一个既可烤肉、又可以吃火锅的多挡位电火锅,其内部电路原理如图所示,部分参数如表所示,、、均为发热电阻。的阻值为44Ω。旋转开关S,让其和触点1和2、2和3或3和4接触时,可实现不同挡位的转换。
物理量
参数
额定电压
220V
中温挡功率
1100W
低温挡功率
400W
(1)使用高温挡时旋转开关应该旋转到跟________触点接触的位置;(选填“1、2”、“2、3”或“3、4”)
(2)电加热器电路中、的阻值各为多少?
(3)在高温挡模式下,向锅内装2kg温度为20℃的水,高温挡连续正常工作210s,水温升高到70℃,这时电火锅的加热效率η是多少?(电热丝的电阻不随温度变化,,结果保留整数)
【答案】(1)3、4 (2),
(3)
【解析】
【小问1详解】
由图可知,当S接1、2时,R1与R2串联,电路中阻值最大,由可知,此时为低温挡,功率为400W;当S接2、3时,只有R2接入电路,电阻较小,功率较大,为中温挡1100W;当S接3、4时,R2、R3并联接入电路,总电阻最小,功率最大,为高温挡;所以使用高温挡时旋转开关应该旋转到跟3、4触点接触的位置。
【小问2详解】
由表格数据可知,中温挡功率P中=1100W,根据可得
低温挡功率P低=400W,低温挡时R1和R2串联接入电路,低温挡时总电阻
由串联电路的电阻关系可得R1=R串−R2=121Ω−44Ω=77Ω
【小问3详解】
高温挡时R2、R3并联;R2的功率为
R3的功率为
高温挡总功率
高温挡正常工作210s消耗的电能W=P高t=2200W×210s=4.62×105J
水吸收的热量
电火锅的加热效率
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物理
一、单选题(每题2分,共20分)
1. 下列对生活中一些物理量的估测最符合实际的是( )
A. 手电筒中小灯泡的电流大约200mA
B. 一节新干电池的电压大约15V
C. 石家庄夏季平均温度大约45℃
D. 家用冰箱正常工作时电功率大约1000W
2. 取两个相同的验电器甲和乙,使甲带正电,乙不带电。如图所示,可以看到甲的金属箔张开,乙的金属箔闭合,用带绝缘柄的金属棒把甲和乙连接起来,则下列说法正确的是( )
A. 甲的张角减小,乙的张角增大,电荷从甲向乙方向运动
B. 甲、乙的张角都减小,电荷从乙向甲方向运动
C. 甲、乙的张角都不变,电流方向是从乙到甲
D. 甲的张角减小,乙的张角增大,电流方向是从甲到乙
3. 一台单缸四冲程柴油机的飞轮转速为1200r/min,则1秒内该柴油机完成了( )
A. 80个冲程,做功20次 B. 20个冲程,做功5次
C. 40个冲程,做功10次 D. 10个冲程,做功40次
4. 如图所示是古代的省油灯,使用时往上方容器中注油,往下方夹层里注水,点燃浸在油中的棉芯,油灯就发光了。南宋诗人陆游在《老学庵笔记》说:“书灯勿用铜盏,惟瓷盏最省油。蜀中有夹瓷盏,注水于盏唇窍中,可省油之半。”c陶瓷>c铜,下列说法不正确的是( )
A. 冷水吸收热量,进一步降低了油的温度
B. 在燃烧过程中,油的热值和比热容都变小
C. 从相同大小的火焰吸收相同的热量,陶瓷升温比铜慢
D. 瓷质省油灯中油的温度比铜质普通油灯中油的温度低,油蒸发慢,因此省油
5. 如图所示,甲、乙、丙、丁四个相同容器里装有质量和初温相同的水,每个容器放入同种材料绕成的导电线圈,其电阻R1=R3,R2=R4,R2=2R1,若同时通电,经过一段时间后这四个容器中的水温从高到低的顺序是( )
A. 甲、乙、丙、丁 B. 丁、丙、乙、甲
C. 丙、丁、乙、甲 D. 甲、乙、丁、丙
6. 如图所示电路中,电源电压保持不变。电路采用学生用的电压表(0~3V,0~15V)和电流表(0~0.6A,0~3A),只闭合开关S1、S2、S3,此时电流表A1的示数为0.2A,只闭合开关S1、S2、S3、S5,电流表A1的指针偏转,示数为I1,只闭合开关S1、S2、S4、S5,电流表A1示数为I2,I2=2I1。下列说法正确的是( )
A. 只闭合开关S1、S2、S3,两个电压表的示数均为电源电压
B. 只闭合开关S1、S2、S3、S5,三个小灯泡并联
C. 只闭合开关S1、S2、S4、S5时,通过小灯泡L3的电流可能为2.2A
D. 电流表A2与灯泡L2交换位置,闭合所有开关,电流表A1的示数为0.8A
7. 如图所示电路,电源电压恒定。当开关S闭合后,滑动变阻器的滑片P从a端滑到b端的过程中,电压表V1和V2示数的变化量分别为ΔU1、ΔU2,电流表示数的变化量为ΔI。下列说法正确的是( )
A. 电流表示数逐渐变大
B. 电压表V1和V2示数均变大
C. 电压表V1和V2示数的差值逐渐变大
D. ΔU1=ΔU2,数值将会发生变化
8. 如图所示,用甲、乙两种燃料分别对质量和初温相同的两种液体进行加热,两图装置均相同。燃料的质量用m表示,燃料充分燃尽时液体升高的温度用表示(液体未沸腾)( )
A. 若甲乙燃料种类相同,两个烧杯中液体的种类不相同,两个装置用来探究燃料的热值大小
B. 若甲乙燃料种类相同,两个烧杯中液体的种类不相同,的值越大,液体的吸热能力越强
C. 若甲乙两种燃料种类不同,两个烧杯中液体种类相同,的值越大,燃料的热值越大
D. 若甲乙两种燃料种类不同,两个烧杯中液体种类相同的值越大,燃料的热值越大
9. 某家用轿车,重为1.5×104N,当车以72km/h的速度匀速直线行驶了1h,消耗汽油5.6kg,期间车受到的阻力为车重的0.08倍。已知汽油的热值为4.6×107J/kg,在此过程中,下列说法正确的是( )
①汽车通过的路程为72000m
②牵引力做功的功率为24000W
③汽油完全燃烧放出的热量为2.576×107J
④汽车发动机的效率为33.54%
A. 只有①②③正确 B. 只有②③④正确
C. 只有①②④正确 D. 只有②③正确
10. 图甲是一种对驾驶员进行检测的呼气式酒精测试仪,其简化电路如图乙所示,测试仪里面装有酒精气体传感器,它是一种气敏电阻,用符号“”表示,其阻值R随酒精气体浓度K变化图像如图丙所示。已知电源电压为12V,是阻值为20Ω的定值电阻,设血液酒精浓度M=呼出酒精气体浓度K×2500,当血液酒精浓度≥0.2mg/mL时,属于饮酒驾驶。下列说法正确的是( )
A. 酒精气体浓度越小,电流表示数越大
B. 刚达到饮酒驾驶时,R的阻值为64Ω
C. 电流表示数为0.12A时,属于饮酒驾驶
D. 达到饮酒驾驶,电路消耗的最小功率为1.44W
二、非选择题(共40分)
11. 如图所示电路中,电源电压保持不变。开关S闭合后,灯、都能发光(灯丝电阻为定值),此时甲、乙两个电压表的示数之比是2∶5,此时灯、的电阻之比是___________;若将开关S断开,两表均换成电流表,则甲乙两电流表示数之比为___________。
12. 一直流电动机,把它接入0.2V电压的电路时,电机不转,测得流过电动机的电流是0.4A;若把电动机接入2.0V电压的电路中,电动机正常工作,工作电流是1.0A,则电动机正常工作时的输出功率为________W,电动机将电能转化为机械能的效率为________,如果在电动机正常工作时,转子突然被卡住不再转动,则现在电动机的功率为________W。
13. 如图是小明同学设计的一个能够测定油箱内油量的装置,油箱体积为50L,油量表是由学生用电流表改装而成,滑动变阻器R的金属滑片P是杠杆的一端,滑动变阻器最大阻值为50Ω,电源电压恒定不变。当P在a端时电路中的电流为0.6A,表示油箱已满;P在b端时电路中的电流为0.1A,表示油箱内无油,则电源电压为_______V;如果将电压表改装成油量表使用,油量多对应油量表示数也大,则电压表要并联在________(选填“电阻R0”、“滑动变阻器R”、“电源”)两端。
14. 如图甲所示电路,开关S闭合后,两灯泡都发光,电流表的指针偏转如图乙所示,则通过的电流为______A;接下来小明将换成,其他条件未变,闭合开关后,两灯泡均发光,发现两个电流表的指针偏转角度相同,则通过的电流为______A。
15. 如图所示为“探究不同物质吸热能力”的实验装置。
(1)要完成该实验除了如图甲所示的器材外,还需要的测量工具有天平和________。实验时,应该控制两个玻璃杯中装的两种液体________(选填“质量”或“体积”)相同。
(2)实验中可通过________(选填“加热时间”或“温度计示数”)来反应物质吸收热量的多少。
(3)假设、两种液体中有一种是水,则________(选填或)是水;水的比热容为,则另一种液体的比热容是________。
16. 物理小组的同学在学习串、并联电路的相关知识后,对“串并联电路电流、电压的特点”相关实验进行复习。在探究“串联电路电压规律”的实验中:
(1)连接电路前,发现电压表指针如图乙所示,其原因是_______;
(2)闭合开关后,发现两个灯泡都不亮,电压表示数接近电源电压。接下来的操作最合理的是:断开开关,_______(选填下列字母),然后闭合开关,观察电压表示数;
A. 立即更换两个灯泡 B. 拧紧L1两端的接线柱: C. 拧紧L2两端的接线柱
(3)在测L2两端的电压时,为了节省时间,小组成员小方采用以下方法:电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并改接到C接点上,便可测出L2两端电压,同组小红认为不可行,原因是___________;
(4)方法改进后,测出电源电压U、灯泡L1两端的电压U1、灯泡L2两端的电压U2的多组电压数据记录在表格中:分析实验数据得出结论:串联电路中,________(写出结论表达式);
U1/V
U2/V
U/V
2.4
1.4
3.8
1.5
2.2
3.7
1.2
1.3
2.5
(5)小红利用相关器材同时进行实验探究:如图丙所示,是小红所用的L1、L2两个灯泡的I-U图像,请根据图像所给信息进行计算,若两灯泡串联在电路中(如图丁所示),此时电流表的示数为0.3A,L1两端电压为________V;保持电源电压不变,将两灯泡的连接方式改为并联(如图戊所示),此时电流表的示数________A。
17. 小洋用“伏安法”测未知电阻R的电阻值,他设计的电路图如图甲所示。
(1)请用笔画线代替导线,将图乙未完成的电路补充完整________。(要求变阻器滑片向左移动时电流表示数变大)
(2)连接好电路,闭合开关,发现电流表和电压表都有较大的示数,且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不变。造成这一现象的原因可能是________。
A. 电阻R断路 B. 滑动变阻器接了下面的两个接线柱
C. 电阻R短路 D. 滑动变阻器短路
(3)小洋排除故障后,重新连接好电路进行实验,表格是他记录的实验数据,第一次实验中电流表的示数如图丙所示,其电阻是_________Ω。
实验次数
1
2
3
电压/V
1.2
1.8
2.4
电流/A
0.36
0.5
(4)另外一组同学用相同的器材和电路图也做这个实验时,由于接线错误数据绘出的I-U图像如图丁所示。你认为错误的原因可能是__________。
(5)接下来同学们继续使用该电路测未知电阻Rx的阻值时,发现电压表损坏,于是设计了如图戊所示的电路,测出了Rx的阻值。实验步骤如下:
①将滑动变阻器滑片移到b端,闭合开关S,读出电流表的示数,记为I1;
②将滑动变阻器滑片移到a端,闭合开关S,读出电流表的示数,记为I2;
③读出滑动变阻器的最大阻值为R,则Rx=_________(用I1、I2和R表示)。
(6)同学们将图甲电路中的定值电阻换成小灯泡,测量了额定电压为“2.5V”小灯泡的电阻,并描绘了其电流随电压变化的图像,如图所示。测小灯泡正常发光时的电阻,其他同学提出应该多次测量求电阻平均值,小洋不同意,理由是_________;由图像可知小灯泡的额定功率为_______W。
18. 如图所示,电源电压为12V 且保持不变,小灯泡L 标有“9V,6W”字样,滑动变阻器R1接入电路中的最大阻值为20Ω,定值电阻R2的阻值为10Ω,(不考虑温度对灯丝电阻的影响)求:
(1)小灯泡正常发光2min 消耗的电能?
(2)只闭合开关S1,当灯泡正常工作时,滑动变阻器R1接入的电阻是多少?
(3)开关S1、S2、S3都闭合,当滑片P移至最右端时,电路消耗的总功率?
19. 小雅家买了一个既可烤肉、又可以吃火锅的多挡位电火锅,其内部电路原理如图所示,部分参数如表所示,、、均为发热电阻。的阻值为44Ω。旋转开关S,让其和触点1和2、2和3或3和4接触时,可实现不同挡位的转换。
物理量
参数
额定电压
220V
中温挡功率
1100W
低温挡功率
400W
(1)使用高温挡时旋转开关应该旋转到跟________触点接触的位置;(选填“1、2”、“2、3”或“3、4”)
(2)电加热器电路中、的阻值各为多少?
(3)在高温挡模式下,向锅内装2kg温度为20℃的水,高温挡连续正常工作210s,水温升高到70℃,这时电火锅的加热效率η是多少?(电热丝的电阻不随温度变化,,结果保留整数)
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