内容正文:
2025-2026学年九年级物理上学期期末总复习综合训练
高频能力题(人教版)
姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.假期小郡一家出门旅游,出发前家里只有一台额定功率为0.2kW的冰箱正常工作,其他用电器都已关闭。小郡看到家里电能表的示数为
0
5
6
4
0
8
过了7天小郡回家再次查看电能表的示数如图所示。下列说法正确的是( )
A.这段时间冰箱消耗的电能是70kW·h
B.截至目前,电能表消耗的电能是5647.8kW·h
C.冰箱每天平均工作的时间为5h
D.其他家电和冰箱一同正常工作后,电能表的指示灯闪烁速度不变
2.如图所示是电动车在楼道中充电时易引发火灾的宣传警示图,以此警示大家要注意安全用电。下列做法符合安全用电原则的是( )
A.电线着火时应迅速泼水浇灭火焰
B.充电时空气开关跳闸,使用测电笔检修时,不能用手接触金属笔尾
C.控制用电器的开关接在火线和用电器之间
D.电动车充电线绝缘皮破损后仍可继续使用
3.在如图甲所示的电路中,电源电压保持不变。为定值电阻。闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P从最左端滑到最右端,两电压表示数随电流表示数变化的完整图像如图乙所示,滑片P在最左端时电流和的阻值( )
A.0.2A 10Ω B.0.2A 30Ω
C.0.4A 30Ω D.0.4A 10Ω
4.如图所示,是电阻甲和乙的U-I图像,分析图像,下列判断不正确的是( )
A.当甲两端的电压为0.5V时,通过它的电流为0.1A
B.当乙两端的电压为2.5V,其电阻值为10Ω
C.若甲和乙串联,电流为0.4A,则它们两端的总电压为3V
D.若甲和乙并联,电压为1V,则干路电流为0.6A
5.探究平面镜成像时,用未点燃的蜡烛替代点燃蜡烛的像,来确定像的位置和大小。以下实验的研究方法与其相同的是( )
A.探究声音的产生:以乒乓球振动替代音叉振动
B.探究影响电阻大小的因素:以电流表示数替代灯泡亮度
C.用量筒测量不规则石块的体积:石块排开的水的体积代替石块体积
D.探究阻力对物体运动的影响:通过比较木块移动的距离来比较所受阻力的大小
6.如图所示,这是小明为爷爷购买的一款助听器及其部分结构名称。图乙是其音量控制旋钮的简化示意图,下列关于该旋钮的说法不正确的是( )
A.音量控制旋钮和滑动变阻器的工作原理是相同的
B.应将该旋钮与其控制的用电器并联在电路中
C.助听器的塑料外壳属于绝缘体
D.若将接线片B、C接入电路,顺时针转动旋钮触片时,音量变大
7.用同种材料制成的粗细均匀的某段金属导体,其电阻大小下列说法正确的是( )
A.电阻是导体本身的一种性质,所以温度不论如何变化,电阻不改变
B.当导体没有接入电路中时,没有电压和电流,故导体的电阻应该为零
C.当导体被均匀拉长至原来的2倍时,它的电阻增大为原来的4倍
D.当导体从中点处对折,它的电阻增大为原来的2倍
8.如图所示的电路中,下列说法正确的是( )
A.只闭合开关S2时,灯L1和L2串联,电流表测量L1的电流
B.只闭合开关S1和S3时,灯L1和L2并联,电流表测L1、L2的电流之和
C.只闭合开关S1和S2时,灯L1和L2串联,电流表测L2的电流
D.同时闭合开关S1、S2、S3时L1和L2并联
9.下列图片是小普同学跟爷爷学习气功的四个基本动作,由此他联想到热机的冲程。下列说法正确的是( )
A.在“鼻孔吸气”对应的汽油机冲程中,吸入气缸的只有汽油
B.“气沉丹田”对应的汽油机冲程将机械能转化为内能
C.汽油机和柴油机都是通过火花塞点火的
D.“打完收工”所对应的汽油机冲程是靠飞轮的惯性来完成的
10.如图所示为四个热学实验,下列叙述正确的是( )
A.图甲:将两个铅柱的底面削平,削干净,然后紧紧压在一起,下面吊一个20kg的重物都不能把它们分开,这是由于大气压强的作用
B.图乙:试管内的水沸腾后,水蒸气将软木塞推出,软木塞的内能转化为它的机械能
C.图丙:抽去两种气体间的玻璃隔板后,两种气体逐渐混合,这说明上面瓶中的气体密度较大
D.图丁:金属管中装有少量酒精,迅速拉动缠在金属管外的皮绳,可使橡皮塞从管口飞出
11.如图所示是某物质熔化时温度随时间变化的图像,下列说法正确的是( )
A.该物质是非晶体 B.熔化过程持续了25min
C.该物质熔化过程中不断吸热,温度保持不变 D.熔化前后,该物质的比热容不变
12.小梦同学设计了“煤气泄漏自动报警器”,报警器中有气敏电阻和保护电阻,其中气敏电阻的阻值随煤气浓度的增大而减小。当煤气发生泄漏时,煤气浓度增大,导致电表示数变大而触发报警器发出报警声。下图中能实现上述功能的电路图是( )
A. B.
C. D.
二、填空题
13.2025年9月,由我国自主研制的S1500型浮空风力发电系统成功完成一系列试验科目。其工作原理是利用氦气气囊提供浮力升空,在1500米左右的空中让高速气流流经环翼形通道,驱动轻量化发电机组工作,此过程是将 能转化为 能。若该风电系统每小时的发电量为,相当于 t汽油完全燃烧放出的热量。
14.如图是小红家中电路的一部分,图中A和B是开关S和灯泡的位置,符合安全用电原则,开关S应接到 (A/B)位置;小红闭合开关S后(其他用电器均断电),灯泡亮了一段时间后熄灭,她用试电笔分别测试了图中插座的两个孔,发现试电笔氖管都能发光。若故障只有一处,该故障是 (零线d、e间断路/进户零线断路/灯泡短路);若此时站在地上的人接触无绝缘层的e点, (会/不会)有触电危险。
15.如图是一种手持小风扇的铭牌。小风扇吹强风时以额定功率工作,它1.5h消耗的电能是 J。如果这些电能可以让小风扇吹中等强度的风工作2.5h,小风扇吹中等强度的风时电功率是 W。
16.如图所示,是王皓老师为同学们设计的一款电子量角器的实物图和电路图。AB为均匀半圆弧形电阻,O点为其圆心,OP为金属滑片,可绕O点转动,角度显示器是由电压表改装而成的,可用来显示角AOP的大小。当滑片P沿顺时针方向转动时,电流表的示数 ,电压表的示数 。(后两空均选填“变大”“变小”或“不变”)
17.如图所示是重庆特色美味小吃——酥肉。小冉在家炸酥肉时,往锅里倒入了2kg色拉油,在热油的过程中,通过 的方式增大色拉油的内能;色拉油温度每升高5℃,需要吸收的热量为 J。()
18.如图是某一内陆城市与某一沿海城市年气温变化曲线。从图象可以看出,曲线 表示的是沿海城市的年气温变化曲线,判断的物理依据是 。
三、作图题
19.如图为一身高测量仪的电路示意图,金属板M可带动金属片P滑动,请在电路的圆圈内填上合适的电表符号,使电路完整。
20.小丽用三个电流表和两个灯泡做实验检验并联电路电流规律。小丽连接的实验电路如图所示,其中有一条导线连接错误,请在错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线,画出正确的连接线并画出对应的电路图。
四、实验题
21.如图甲是小明测量小灯泡电功率的电路,小灯泡额定电压为2.5V,电阻为左右。
(1)正确连接电路后闭合开关,改变滑动变阻器滑片位置,他根据测量数据画出了通过灯丝电流与其两端电压关系的图像如图乙。根据图像可得小灯泡的额定功率为 W。
(2)在测量小灯泡电功率拓展实验过程中,电流表坏了,小明找来一只阻值合适的定值电阻,设计了如图丙电路图,操作步骤如下:
①断开,闭合,移动滑动变阻器滑片,使电压表示数等于小灯泡的额定电压;
②保持滑动变阻器滑片位置不变,断开,闭合,记下此时电压表示数为U;
则小灯泡额定功率表达式 (用、U和表示)。
22.某学习小组在“探究电流与电压的关系”实验中,所用的实验器材有:电源(电压恒为4.5V)、滑动变阻器(20Ω 1A)、定值电阻、开关、电流表、电压表各一个,导线若干。
(1)按照图甲连接电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片调至最 端;
(2)经过多次实验,将测得的数据绘制成图像,如图乙所示。由图像可得:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 比;
(3)实验后,小组内同学提出两个观点并进行交流与讨论:
观点一:用小灯泡替换定值电阻也可以完成该实验。讨论后认为该观点不可行,原因是 ;
观点二:利用原实验电路和器材,再增加几个不同阻值的定值电阻,还可以进行“探究电流与电阻的关系”实验。讨论后认为该观点可行并进行实验。小组同学将15Ω的定值电阻接入a、b间,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片到适当位置,电流表示数如图丙所示为 A,记录此时的电阻值和电流值。为了完成实验,a、b间可更换的定值电阻阻值应不超过 Ω。
23.如图1所示,甲、乙、丙三图的装置完全相同,燃料的质量都是10g,烧杯内的液体质量和初温也相同。
(1)实验中燃料完全燃烧放出的热量是通过液体吸热后温度的变化来反映的。本实验要比较不同燃料的热值,应选择 两图进行实验,燃料完全燃烧放出的热量是通过 (选填“温度计升高的示数”或“加热时间”)来反映的。
(2)比较不同物质吸热升温的特点:
①在燃烧同种燃料时还需要控制火力相同,是为了使两种液体在相同时间内吸收 (填“相同”或“不同”)的热量,所以该实验主要用 (填“温度计示数”或“加热时间的长短”)来表示两种液体吸热的多少;
②如果质量和初始温度均相同的a、b液体,吸热后它们的温度随时间变化的图像如图2所示,由图可看出b液体的温度升高得较慢,则 (填“a”或“b”)液体的比热容较大。
(3)某同学用图甲装置测燃料1 的热值,假设燃料完全燃烧放出的热量全部被液体a吸收。假设加热前燃料1的质量为m₁,加热一段时间变为m₂;烧杯中液体a 的质量为m,初温为 t₁,末温为 t₂,液体a的比热容用c表示,用以上符号表示该同学测燃料1的热值的计算式:q= 。
五、计算题
24.每天一杯热牛奶有益身体健康;但加热牛奶时,温度不能太高,否则会破坏营养物质。小红妈妈为奶奶买了一款牛奶锅如图甲,其内部简化电路如图乙,部分技术参数如表。求:
(1)这款牛奶锅是利用电流的 工作的,在保温时,电路中的电流大小是多少;
(2)在额定电压下,用该牛奶锅把初温为20℃、质量为0.4kg的纯牛奶,加热到60℃所需要的时间;【牛奶的比热容为c=2.5×103J/(kg·℃),牛奶锅的加热效率为80%】
(3)若用效率为50%的天然气灶加热(2)中的牛奶,需多少m3天然气?(天然气的热值为4×107J/m3)
25.如图甲所示,为了提倡环保型新能源开发,某住宅楼使用太阳能热水器。由于晴天热水器产生的水温过高不可直接洗浴,所以浴室安装了如图乙所示的混水阀。通过混水阀可以将冷水管中的20℃的冷水与储存的80℃热水按照一定比例混合,得到一定温度的温水(不计冷热水混合过程的热损失)。下表所示的是某个太阳能热水器某天获得的相关信息。若调节混合后的温水温度为40℃,当热水器储存的热水全部用完,求:
热水器装水量/L
冷水温度/℃
热水温度/℃
100
20
80
(1)该热水器中的热水在冷热水混合过程中放出的热量;
(2)这一过程中提供温水的质量。
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《2025-2026学年九年级物理上学期期末总复习综合训练高频能力题(人教版)》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
C
B
B
C
B
C
B
BD
D
题号
11
12
答案
C
A
1.C
【详解】首先计算冰箱消耗的电能:出发前电能表示数为,回家后为,消耗的电能
A.这段时间冰箱消耗的电能是,而非,故A错误;
B.电能表显示的是累计消耗的电能,是截至目前小郡一家所有用电器消耗电能的总和,故B错误;
C.冰箱功率,每天消耗电能
每天工作时间
故C正确;
D.其他家电与冰箱同时工作时,总功率增大,电能消耗加快,指示灯闪烁速度会变快,故D错误。
故选C。
2.C
【详解】A.生活用水是导体,若迅速泼水浇灭火焰,可能会导致电流通过水传导,使救火人员触电,同时还可能造成电器设备短路,引发更严重的后果。所以电线着火时应先切断电源,再使用合适的灭火器灭火,不能迅速泼水浇灭火焰,故A不符合题意;
B.使用测电笔时,必须用手接触金属笔尾,才能形成回路判断火线,故B不符合题意;
C.控制用电器的开关接在火线和用电器之间,断开开关时用电器不带电,符合安全用电原则,故C符合题意;
D.电动车充电线绝缘皮破损后,内部的导线会暴露在外,人接触到破损处可能会触电,同时还可能导致短路,引发火灾等危险。所以电动车充电线绝缘皮破损后不能继续使用,应及时更换,故D不符合题意。
故选C。
3.B
【详解】由甲图可知,定值电阻和滑动变阻器串联,电流表测电路中的电流,电压表测两端的电压,电压表测变阻器两端的电压。由乙图可知当电路中的电流为0.4A时,两电压表的示数都为4V,因串联电路的总电压等于各部分电压之和,所以电源电压为8V,此时电阻的阻值为
根据可知,当电路中电流增大时,定值电阻两端的电压增大,由串联电路的电压特点可知,变阻器两端的电压减小。所以,图乙中,斜向上的图线是电压表随电流表示数变化的图象,斜向下的图线为电压表随电流表示数变化的图象。当滑片P在最左端时,变阻器连入电路的电阻最大时,电路中电流最小,由串联分压规律可知此时变阻器两端的电压最大。由图乙可知,变阻器两端的电压最大为6V,则此时定值电阻两端的电压为
此时电路中的电流为
则滑动变阻器的最大值为
故选B。
4.B
【详解】A.从图像可知,当甲两端的电压U甲 = 0.5V时,在甲的U-I图像上对应的电流为I甲 = 0.1A,故A正确,不符合题意;
B.从图像可知,当乙两端的电压U乙= 2.5V时,通过乙的电流I乙 = 0.5A。根据欧姆定律,此时乙的电阻 ,故B错误,符合题意;
C.若甲和乙串联,根据串联电路电流处处相等的特点,当电流为0.4A时,通过它们的电流均为 0.4A。从图像可知,此时甲两端的电压U甲=2V,乙两端的电压U乙 = 1V。根据串联电路总电压等于各部分电压之和的特点,它们两端的总电压 U总 = U甲+U乙=2V+1V=3V,故C正确,不符合题意;
D.若甲和乙并联,根据并联电路各支路两端电压相等的特点,当电压为1V时,它们两端电压均为 1V。从图像可知,此时通过甲的电流I甲=0.2A,通过乙的电流I乙=0.4A。根据并联电路干路电流等于各支路电流之和的特点,干路电流 I总 =I甲+ I乙= 0.2A+0.4A=0.6A,故D正确,不符合题意。
故选B。
5.C
【详解】在探究平面镜成像时,用未点燃的蜡烛替代点燃蜡烛的像,来确定像的位置和大小的方法属于等效替代法。
A.在探究声音的产生时,通过乒乓球被弹开来显示音叉在振动属于转换法,故A不符合题意;
B.探究影响电阻大小的因素:通过电流表示数的大小来判断电阻的大小,属于转换法,故B不符合题意;
C.用量筒测量不规则石块的体积时,利用石块排开的水的体积等于石块体积的方法,属于等效替代法,故C符合题意;
D.在探究阻力对物体运动的影响实验中,通过比较木块移动的距离来比较所受阻力的大小,属于转换法,故D不符合题意。
故选C。
6.B
【详解】A.由图分析可知,其工作原理是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻大小,这与滑动变阻器的工作原理是相同的,故A正确,不符合题意;
B.音量控制旋钮在电路中用于调节电流大小,从而控制音量,根据串并联电路的特点可知,它必须与被控制的用电器串联,故B错误,符合题意;
C.助听器的外壳是塑料制成的,塑料是不容易导电的物体,属于绝缘体,可以起到安全防护作用,故C正确,不符合题意;
D.若将接线片B、C接入电路,则接入电路的电阻是滑片B到C端之间的电阻丝。当顺时针转动旋钮时,滑片向C端移动,接入电路的电阻丝长度变短,电阻R变小。根据欧姆定律,可知在电源电压不变的情况下,电路中的电流变大,则助听器的音量变大,故D正确,不符合题意。
故选B。
7.C
【详解】A.电阻是导体的属性,但温度变化会影响电阻率,温度发生变化,电阻往往也会发生变化,故A错误;
B.电阻是导体的固有属性,与是否接入电路无关,故B错误;
C.当导体被均匀拉长至原来的2倍时,长度变为原来的2倍,同时横截面积变为原来的一半,则电阻变为原来的4倍,故C正确;
D.对折后长度减半,横截面积加倍,则电阻变为原来的,故D错误。
故选C。
8.B
【详解】A.只闭合开关S₂时,电流先后经过L1、L2、S2回到电源负极,两灯串联,由于开关S₁是断开的,电流表被断路,没有电流流过,故A错误;
B.只闭合开关S₁和S₃时,电流从电源正极出发,分成两支,一支经开关S₃、灯L2,另一支经L1后与通过L2的电流汇合,共同经电流表A、开关S₁,回到电源负极,故两灯并联,电流表测L1、L2的电流之和,故B正确;
C.只闭合开关S₁和S₂时,电流从电源正极出发,依次经过灯L1、电流表A、开关S₁,回到电源负极,电路中只有灯L1工作,L₁和L₂不是串联关系,故C错误;
D.同时闭合开关S₁、S₂、S₃时,电流经S1、S2回到电源负极,造成电源短路,故D错误。
故选B。
9.BD
【详解】A.“鼻孔吸气”相当于吸气冲程,汽油机在吸气冲程中,吸入气缸的是汽油和空气的混合物,故A错误;
B.“气沉丹田”相当于压缩冲程,压缩冲程将机械能转化为内能,故B正确;
C.汽油机是通过火花塞点火使汽油燃烧的,柴油机是通过压缩使柴油燃烧的,故C错误;
D.“打完收工”相当于排气冲程,此冲程靠飞轮的惯性来完成,故D正确。
故选BD。
10.D
【详解】A.甲图表示的是将接触面被削平的两个铅块用力压紧,可以使它们结合在一起,即便在下端悬挂一个20kg的重物也不分开。这个实验说明分子之间存在相互作用的引力,与大气压强无关,故A错误;
B.在软木塞被冲出试管口的过程中,水蒸气的内能转化为软木塞的机械能,故B错误;
C.二氧化氮密度大于空气的密度,抽去玻璃隔板后,两瓶中的气体逐渐混合,这是扩散现象,表明分子在不停地做无规则运动,故C错误;
D.金属管中装有少量酒精,迅速拉动缠在金属管外的皮绳,克服摩擦做功,使金属管和内部酒精的温度升高,酒精汽化后,高压蒸气会推动橡皮塞做功,内能转化为机械能,可使橡皮塞从管口飞出,故D正确。
故选D。
11.C
【详解】A.由图可知,该物质在10min~25min吸热温度保持不变,有固定的熔化温度,是晶体,故A错误;
B.由图可知,该物质在10min~25min吸热温度保持不变,是熔化过程,持续了,故B错误;
C.由图可知,该物质在10min~25min处于熔化过程,该过程吸热温度保持不变,故C正确;
D.物质的比热容与状态有关,熔化前物质是固态,熔化后物质是液态,所以比热容不同,故D错误。
故选C。
12.A
【详解】A.该电路中,气敏电阻R和保护电阻R0串联,电流表测量电路中的总电流。根据题意,当煤气浓度增大时,气敏电阻R的阻值减小。电路的总电阻也随之减小。由于电源电压U保持不变,根据欧姆定律可知,电路中的电流I会增大,即电流表的示数变大。这符合“电表示数变大而触发报警器”的要求。故A符合题意;
B.该电路中,电流表与气敏电阻R并联。由于电流表的内阻非常小,相当于一根导线,会将气敏电阻R短路,导致气敏电阻无法起到感应作用,电路中的电流主要由R0决定,基本保持不变。故B不符合题意;
C.该电路中,气敏电阻R和保护电阻R0串联,电压表测量气敏电阻R两端的电压UR。当煤气浓度增大时,R的阻值减小。根据串联电路的分压特点,R分担的电压UR也会减小,即电压表的示数变小。这不符合“电表示数变大”的要求。故C不符合题意;
D.该电路中,电压表并联在电源两端,测量的是电源电压。在电源完好的情况下,电源电压U保持不变,所以无论煤气浓度如何变化,电压表的示数都不会改变。这不符合“电表示数变大”的要求。故D不符合题意。
故选A。
13. 机械 电 2.4
【详解】[1][2]发电机是把机械能转化为电能的装置。
[3]由可知,汽油的质量为
14. B 进户零线断路 会
【详解】[1]在家庭电路中,为了安全用电,开关应接在火线和用电器之间,开关断开后,用电器不会带电,所以开关S应接到B位置。
[2]用试电笔分别测试插座的两个孔,氖管都能发光,说明插座的两个孔都与火线相连,即进户零线断路;如果是零线d、e间断路,那么插座的左孔不能与火线相连,不会使试电笔氖管发光;如果是灯泡短路,熔断器会断开,插座的左右孔也不会使试电笔氖管发光。
[3]因为进户零线断路,此时e点通过灯泡、d点与火线相连,站在地上的人接触无绝缘层的e点,会有电流通过人体,所以会有触电危险。
15. 21600/ 2.4
【详解】[1]小风扇吹强风时以额定功率工作,已知额定功率为
工作时间为
根据电能公式得消耗的电能为
[2]这些电能可以让小风扇吹中等强度的风工作2.5h,此时电能为,工作时间为,根据电功率公式,得小风扇吹中等强度的风时电功率为
16. 不变 变大
【详解】[1][2]电路中的电流表测量电路总电流,电压表测量AP段的电压。当滑片P沿顺时针方向转动时,AP间的阻值增大,由于滑片上串联着一个电压表,因此整个电路的总电阻不改变,所以电路中的电流也不变;电压表测AP间的电压,根据欧姆定律可知,电压表示数变大。故电压表示数变大,电流表示数不变。
17. 热传递
【详解】[1]热油过程中,油吸收了热量,使油的内能增加,温度升高,是通过热传递方式改变物体的内能的。
[2]色拉油吸收的热量为
18. B 水的比热容较大,沿海地区全年气温温差较小
【详解】[1][2]沿海地区水多,而内陆地区的砂石多、水少,由于水的比热容大,相同质量的水和砂石,在吸收或放出相同的热量时,水温度变化值比较小,即沿海地区的温差变化不大,所以曲线B表示沿海城市的年气温变化曲线,判断的物理依据是水的比热容较大,沿海地区全年气温温差较小。
19.
【详解】由图可知,与变阻器R并联的圆圈内是电压表,不可能为电流表,否则滑动变阻器被短路;与变阻器R串联的圆圈内是电流表,当被测人身高变高时,滑片上移,变阻器接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大,由可知电流表的示数减小,由串联分压可知,变阻器两端的电压变大,即电压表的示数变大,测量仪的示数变大,如图所示:
20.
【详解】要探究并联电路的电流规律,应将两灯泡并联,三个电流表分别测量干路和两个支路的电流,所以需改动L2与电源负极相连的导线,将电源负极与灯泡L2相连的导线改接到A2电流表的负接线柱上,改正实物图如下图所示;在改接好的实物图中,闭合开关,电流从电源正极出发,经过开关和电流表A后分两条路径,一条经过灯泡L1和电流表A1,另一条经过L2和电流表A2,最后两条路径的电流汇合后回到电源的负极,电路图如下所示:
21.(1)0.625
(2)
【详解】(1)由题意知,小灯泡额定电压为2.5V,由乙图可知,小灯两端电压为2.5V时,灯丝中电流为0.25A,则其额定功率为
(2)由图可知,断开,闭合,此时定值电阻、灯泡和滑动变阻器串联,电压表测灯泡两端电压,所以移动滑动变阻器滑片,使电压表示数等于小灯泡的额定电压;保持滑动变阻器滑片位置不变,断开,闭合,此时定值电阻、灯泡和滑动变阻器串联,电压表测灯泡和定值电阻两端的总电压,记下此时电压表示数为U;根据串联电路电压的特点可知,定值电阻两端的电压为
根据串联电路电流的特点和欧姆定律可知,小灯泡的额定电流为
则小灯泡额定功率表达式
22.(1)右
(2)正
(3) 灯丝的电阻随温度的升高而增大 0.2 40
【详解】(1)为了保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片调至阻值最大的位置,由图甲可知为最右端。
(2)由图乙可知电流与电压的图像为一条过原点的直线,它们的比值不变,则可得出结论:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(3)[1]探究电流与电压的关系,要控制电阻不变,而灯泡的电阻随温度的变化而变化,不是一个定值,故该实验方案不可行。
[2]电流表示数如图丙所示,接小量程,分度值为0.02A,示数为0.2A。
[3]电压恒为4.5V,将15Ω的定值电阻接入a、b间,电流为0.2A,定值电阻两端电压为
滑动变阻器两端电压为
根据串联分压
滑动变阻器接入最大阻值20欧时,定值电阻有最大阻值,为
23.(1) 甲、乙 温度计升高的示数
(2) 相同 加热时间的长短 b
(3)
【详解】(1)[1]本实验要比较不同燃料的热值,根据控制变量法,应选择加热等质量的同种液体,用不同的燃料进行实验,故应选择甲、乙两图进行实验。
[2]燃料完全燃烧放出的热量越多,被液体吸收后温度升高的越明显,因此通过温度计升高的示数来反映燃料完全燃烧放出的热量的多少。
(2)[1][2]物体吸收热量不易直接测量,使用完全相同的加热装置,相同时间产生的热量相同,故在燃烧同种燃料时还需要控制火力相同,是为了使两种液体是相同时间内吸收相同的热量,该实验主要用加热时间的长短来表示两种液体吸热的多少,运用了转换法。
[3]质量和初始温度均相同的a、b液体,加热相同时间,吸收相同的热量,由图可看出b液体的温度升高得较慢,根据可知, b液体的比热容较大。
(3)假设燃料完全燃烧放出的热量全部被液体a吸收,即
则燃料1的热值的计算式为
24.(1)热效应;0.1A;
(2)500s;
(3)
【详解】(1)[1]电热器是利用电流通过导体时,电能转化为内能,产生热量的原理来工作的,这种现象叫做电流的热效应。
[2]由题中电路图可知,当开关S1闭合、S2闭合时,电阻R2单独工作;当开关S1闭合、S2断开时,电阻R1和R2串联,此时电路总电阻最大。根据电功率公式可知,在电压不变的情况下,电阻越大,电功率越小。因此,当开关S1闭合、S2断开时,此时牛奶锅处于保温状态,已知额定电压,保温功率,根据电功率公式,在保温状态下,电路中的电流
(2)已知牛奶的初温为20℃,加热到的目标温度为60℃,则上升的温度
已知牛奶的质量,则牛奶吸收的热量(有用能量)
加热牛奶时,牛奶锅处于加热状态,其加热功率,已知牛奶锅的加热效率为80%,即,则加热到60℃牛奶锅消耗的总电能
根据可知,所需加热时间为
(3)根据题意,用天然气灶加热相同的牛奶,牛奶吸收的热量不变,仍为。已知天然气灶加热的效率是50%,即,则天然气完全燃烧放出的热量
设需要天然气的体积为V,根据燃料完全燃烧的放热公式可得,用天然气灶把初温为20℃、质量为0.4kg的纯牛奶,加热到60℃所需要的天然气体积为
25.(1)
(2)
【详解】(1)热水的体积
可得热水的质量
热水从80℃降低到40℃,放出的热量为
(2)不计热损失,冷水吸收的热量等于热水放出的热量
根据吸热公式可得冷水的质量为
混合后得到的温水总质量为
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