黑龙江省同江市第三中学2025-2026学年上学期九年级期末物理试卷
2026-03-29
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 黑龙江省 |
| 地区(市) | 佳木斯市 |
| 地区(区县) | 同江市 |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 2.15 MB |
| 发布时间 | 2026-03-29 |
| 更新时间 | 2026-04-02 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-03-29 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57074105.html |
| 价格 | 1.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
同江三中2025-2026学年上学期九年级期末物理试卷
一.单项选择题(共12小题,每题2分,共24分)
1.(2分)下列的估测,最接近真实情况的是( )
A.家用电饭锅的电流约为0.5A
B.一节铅蓄电池电压约为10V
C.我国的家庭电路电压为220V
D.家用电灯电流约为4A
2.(2分)2025年11月4日,神舟二十一号与神舟二十号乘组6名航天员在轨会师,如图所示是他们用世界首创的热风烘烤机上演“太空烧烤”的画面,瞬间引爆全球舆论。烤熟的鸡翅、牛排香气四溢,这是因为( )
A.分子间存在引力
B.分子间存在斥力
C.分子不停地做无规则运动
D.分子间有间隙
3.(2分)下列有关热和能的说法中,正确的是( )
A.发生热传递时,温度总是从高温物体传递给低温物体
B.内燃机的压缩冲程,主要通过热传递增加了汽缸内物质的内能
C.一块0℃的冰熔化成0℃的水后,温度不变,内能变大
D.燃料的热值越大,燃烧过程放出的热量越多
4.(2分)下列几个家用电器中,利用电流热效应工作的是( )
A.电冰箱 B.空调 C.洗衣机 D.电暖器
5.(2分)《晋书•五行志》中记载的“衣中忽有火,众威怪之”,讲的是人在脱衣服时出现了火光。该过程中还经常伴有衣服吸引头发的现象。下列说法正确的是( )
A.衣服与身体摩擦,电荷发生了转移
B.衣服与身体摩擦,产生了新的电荷
C.衣服与身体摩擦后,两者带同种电荷
D.衣服吸引头发是因为同种电荷相互吸引
6.(2分)下列各组物质中,通常情况下都属于导体的是( )
A.陶瓷、橡胶、玻璃 B.水银、石墨、人体
C.塑料、干木棒、空气 D.盐水、煤油、蒸馏水
7.(2分)如图,是小灯泡L和电阻R的电流与电压关系图像。下列说法正确的是( )
A.电阻R的阻值是10Ω
B.当通过L的电流是0.4A时,L两端电压为2V
C.将L和R并联在2V的电路中,干路电流为0.4A
D.将L和R串联且电流为0.2A时,电源总电压是4V
8.(2分)每个中学生都应该具备一些安全用电的基本常识,下列做法符合安全用电原则的是( )
A.图1:插座上插有多个充电插头,长时间不用时也不拔出
B.图2:充电线有破损,但只要不触碰破损处仍可继续使用
C.图3:看电视时发现屏幕有些脏,立即用湿纸巾擦拭干净
D.图4:使用测电笔辨别火线时,手指要与金属体笔尾接触
9.(2分)如图所示的电路中,在E、F间接入滑动变阻器,闭合开关。当滑片P向左滑动时,使滑动变阻器接入电路的电阻变大。下列四种接入方式,符合要求的是( )
A. B.
C. D.
10.(2分)旅客进动车站时需要完成刷身份证和人脸识别双重验证,电动机才会打开闸门。若每重验证相当于一个开关,验证成功相当于开关闭合,下列电路设计中能实现上述功能的是( )
A. B.
C. D.
11.(2分)如图所示的电路中,电源电压不变,当闭合开关S,滑动变阻器的滑片P向右移动时,下列判断正确的是( )
A.电流表示数变大,电压表示数变小
B.电流表示数变小,电压表示数不变
C.电流表示数变小,电压表示数变大
D.电流表示数变大,电压表示数不变
12.(2分)如图所示为R1、R2两电阻的U﹣I图像,则R1、R2的电阻之比为( )
A.3:2 B.2:3 C.3:1 D.1:3
二、多项选择题(共3小题,每题3分,共9分)
(多选)13.(3分)如图所示是小强做的四个实验,下列说法中正确的是( )
A.甲图中试管中的水沸腾后,水蒸气将塞子崩出,水蒸气的内能转化为塞子的机械能
B.乙图抽去玻璃板,两瓶气体混合,颜色变均匀,能说明分子永不停息地做无规则运动
C.丙图迅速下压活塞对筒内空气做功,使筒内空气内能增大,温度升高,硝化棉被点燃
D.丁图,当瓶塞跳起,瓶内出现白雾的过程,是因为瓶内水蒸气对瓶塞做功而内能增大
(多选)14.(3分)图甲是非接触式红外线测温枪。图乙是它的工作原理图,其中R0是定值电阻,R是红外线热敏电阻,R的阻值随温度变化的关系图像如图丙所示。闭合开关S后,下列对该电路的分析正确的是( )
A.随着温度的升高,R的阻值变小
B.随着温度的升高,电流表的示数逐渐增大
C.测量人的体温时,电压表示数越大,说明人的体温越高
D.随着温度的降低,电阻R两端的电压逐渐变小
(多选)15.(3分)如图所示电路的电源电压为6V,定值电阻R1标有“10Ω,1A”字样,变阻器R2标有“20Ω,0.5A”字样,电流表的量程为“0~0.6A”,电压表的量程为“0~3V”。在保证电路安全的情况下移动滑片时,下列说法不正确的是( )
A.电流表的变化范围0.3~0.5A
B.电压表的变化范围1.5~3V
C.滑动变阻器阻值范围2~10Ω
D.在R2滑片向右滑的过程中,电流表和电压表的示数都会变小
三.填空题(共12小题,每空1分,共24分)
16.(2分)家庭电路中,各用电器之间是 联的:为了防止触电,控制用电器的开关要接在 (选填“火线”或“零线”)和用电器之间。
17.(2分)一段导体两端电压为3V时,通过该导体的电流为0.1A,这段导体的电阻是 Ω;当导体两端电压为0V时,电阻是 Ω。
18.(2分)火箭发射时要选用热值 (选填“较大”或“较小”)的燃料,火箭上升过程中燃料的质量减少时,燃料的热值不变,完成各项任务后,返回舱进入大气层时与大气层发生剧烈摩擦,温度在短时间内快速升高,这是通过 方式改变了返回舱的内能。
19.(2分)《三国演义》有“青梅煮酒”的典故。若使质量1.8kg、初温20℃的酒升高到40℃,共消耗100g的干木柴,则干木柴完全燃烧放出的热量为 J,煮酒的热效率为 。[,]
20.(2分)如图所示是汽油机的 冲程;若飞轮转速为1800r/min,则该汽油机每秒内对外做功 次。
21.(2分)如图是“探究通电导体产生的热量与 大小关系”的实验装置。通过左侧容器中电阻丝的电流为0.2A,在1min内电流通过右侧容器中电阻丝产生的热量为 J。
22.(2分)随着科技发展,人们已经开始将氢能作为一种新能源加以利用。已知氢燃料的热值为1.4×108J/kg,水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)。如果一辆汽车平均每月消耗氢燃料30kg,这些氢燃料完全燃烧释放的热量为 J,若这些热量80%被水吸收,可使 kg水的温度从20℃升高到100℃。
23.(2分)如图为华为公司推出的全球首款三折叠手机,可在单屏态、双屏态、三屏态间灵活切换使用,那么三个屏幕之间的连接方式为 ;该手机采用了自研的麒麟系列芯片,此芯片主要是用 (选填“半导体”“绝缘体”或“超导体”)材料制成的。
24.(2分)如图甲所示的电路电流表a测量的是通过 (L1或L2)的电流,两个电表指针偏转情况如图乙,则通过L2的电流值为 A。
25.(2分)2022年卡塔尔世界杯开幕式在海湾球场举行。
(1)本次世界杯所使用的能源基本都来自由中国建设的光伏电站。光伏发电所涉及的能量转化是 (选填“光能转化为电能”或“电能转化为光能”)。
(2)由888辆中国纯电动客车组成的“绿色军团”闪耀世界杯赛场外,该客车以电能作为主要能量来源,在其充电过程中,用电器是 。(选填“汽车发动机”“汽车电池”或“充电桩”)
26.(2分)在如图甲所示电路中,电源电压恒定,定值电阻R1的阻值为20Ω。闭合开关S,两电流表的指针均指在如图乙所示的位置。则电源电压为 V,定值电阻R2的阻值为 Ω。
27.(2分)如图所示的电路中,电源电压保持不变.当开关S闭合,S1断开,甲、乙两表为电流表时,R1和R2消耗的功率P1:P2=3:2;当开关S和S1都闭合,甲、乙两表为电压表时,两电压表示数分别为U甲和U乙,则U甲:U乙= ,R甲和R乙消耗的功率为P甲1和P乙1,则P甲1:P乙1= 。
四.实验题(共4题、每空1分,共20分)
28.(4分)探究“物质吸热能力与种类的关系”实验:
(1)实验需控制的变量:物质的 和 (均选填“质量”“初温”“密度”或“升高温度”)。
(2)实验中用规格相同的电加热器,目的是保证不同物质在相同时间内 。
(3)实验数据记录如下:
物质
质量/g
初温/℃
加热5min末温/℃
水
300
25
35
煤油
300
25
50
分析数据可知, 的吸热能力更强。
29.(6分)探究影响导体电阻大小的因素:
编号
材料
长度/m
横截面积/mm2
①
镍铬合金
0.25
1.0
②
镍铬合金
0.50
1.0
③
镍铬合金
0.25
2.0
④
锰铜合金
0.25
1.0
(1)验证“导体电阻与横截面积的关系”,应选用编号 和 的电阻丝;验证“导体电阻与材料的关系”,应选用编号 和 的电阻丝;
(2)将①、②号电阻丝分别接入电路,发现接入②号时电流表示数更小,说明当材料和横截面积相同时,导体长度越长,电阻越 ;
(3)用酒精灯加热镍铬合金丝,发现电流表示数变小,说明导体电阻还与 有关。
30.(6分)探究“通过导体的电流与导体两端电压的关系”时,电路如图甲所示,电源电压保持不变,R为定值电阻。
(1)请用笔画线代替导线,将图乙中的电路按甲图连接完整(要求导线不交叉)。
(2)连接电路时,开关应该处于 状态,实验前滑动变阻器的滑片应位于 (选填“A”或“B”)端。滑动变阻器的作用是改变电阻两端的电压和 。(合理即可)
(3)小鹏又取了两个定值电阻,想利用这些器材继续探究“电压不变时,电流与电阻的关系”。实验中所用电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω,电源电压为6V,分别接入三个定值电阻,调节滑动变阻器的滑片,记录数据,得到了如图丙所示的图像。由图像可以得出结论: 。
(4)上述实验中小鹏用5Ω的电阻做完实验后,保持滑动变阻器滑片的位置不变。把R换为10Ω的电阻接入电路,闭合开关,应向 (选填“A”或“B”)端移动滑片,直至电压表示数与原来相同。
31.(4分)某同学利用如图“测量小灯泡的电功率”,电源电压为6V保持不变,所用小灯泡的额定电压为2.5V,小灯泡的电阻约为10Ω。
(1)同学连接好电路后,闭合开关,发现小灯泡灯光较暗,为了测定小灯泡的额定功率,应向 (选填“左”或“右”)移动滑片P,直到电压表的示数为 V;
(2)通过小灯泡的电流随它两端电压的变化如图乙所示.分析图像可知,当小灯泡两端的电压增大时,灯丝的电阻会 (选填“增大”、“不变”或“减小”);小灯泡的额定功率为 W。
五.分析与交流题(共2题,共8分)
32.(4分)阅读短文,回答问题:
全球最大的“充电宝”
河北丰宁抽水蓄能电站有世界最大的“充电宝”之称。它的设计年发电量为66亿千瓦时,年抽水量为87亿千瓦时。每年可节约48.08万吨标准煤,减少二氧化碳排放120万吨,相当于造林24万亩。其规模和发电能力,都位列全球第一。
抽水蓄能电站被称作巨型“充电宝”,是因为通过电网调度,电站可以在用电低谷时从下水库抽水至上水库,等到了用电高峰期,上水库再放水到下水库,推动水轮机发电,由此解决了电能难以存储的难题。
现有的储能装置大体可分为机械储能(抽水蓄能、压缩空气、飞轮)、电磁储能(超导、电容器)和化学储能(电池)。相比于其他储能方式,抽水蓄能以其资金投入少、设备寿命长、储能规模大、转换效率高、技术成熟、运行条件简便、清洁环保等特点,因而得到了快速发展和广泛应用,是电力系统中最成熟、最实用的大规模储能方式。丰宁电站首次实现抽蓄电站接入柔性直流电网,能有效支撑具有网络特性的直流电网高可靠高效率运行,为中国环首都地区提供绵绵绿电。
(1)现有的储能装置可分为机械储能、 、化学储能等几种方式;
(2)该电站抽水蓄能时可将 能转化为机械能,发电时可将 能转化为电能;
(3)说出一条抽水蓄能电站的特点 。
33.(4分)电动车“飞线充电”是生活中的安全隐患之一。“飞线”就是使用插线板将插座延长到电动车身附近,这种充电方式是非常危险的,因为电线比较 ,通电时电阻比较 ,请你解释依据物理知识,解释“飞线充电”的危害。
六.计算题(共2小题,34题7分,35题8分,共15分)
34.(7分)黑龙江省地大物博,旅游资源丰富。暑假期间小超一家从同江自驾前往七台河旅行,全程约360km,驾车前往大约需要4h。若汽车发动机全程的平均有用功率为25kW,(汽油的热值q取4.5×107J/kg)
(1)求全程汽车所做的有用功。
(2)汽车全程消耗汽油20kg,求汽油完全燃烧放出的热量Q放。
(3)求汽车发动机的效率。
35.(8分)小明家买了一个两挡位的电烤炉,电烤炉加热板部分的简化电路如图甲所示,R1、R2是定值电阻,可通过旋转开关实现高、低挡位切换。电烤炉的相关参数如下表所示。
额定电压
220V
高温挡功率
880W
低温挡功率
440W
(1)求电烤炉在低温挡正常工作时的电流;
(2)求电阻R2的阻值;
(3)若在用电高峰期,电烤炉在高温挡单独工作30min,使图乙中的电能表表盘转动900转,此时电烤炉消耗的电能是 kW•h,实际功率是 W。
同江三中2025-2026学年上学期九年级期末物理试卷
参考答案与试题解析
一.选择题(共12小题)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
答案
C
C
C
D
A
B
C
D
B
A
B
题号
12
答案
C
二.多选题(共3小题)
题号
13
14
15
答案
AC
ABC
BD
一.单项选择题(共12小题,每题2分,共24分)
1.(2分)下列的估测,最接近真实情况的是( )
A.家用电饭锅的电流约为0.5A
B.一节铅蓄电池电压约为10V
C.我国的家庭电路电压为220V
D.家用电灯电流约为4A
【考点】家庭电压220V;常见电流的大小;常见电压的大小.版权所有
【答案】C
【分析】根据常见的电压和电流值进行估测。
【解答】解:A.家用电饭锅的功率约800W~1000W,电流约为4.5A~5A,故A不符合实际;
B.一节铅蓄电池的标准电压为2V,故B不符合实际;
C.我国的家庭电路电压标准为220V,故C符合实际;
D.家用电灯电流约为0.18A~0.45A,故D不符合实际。
故选:C。
【点评】本题考查的是常见电流和电压值的估测,属于基础题型。
2.(2分)2025年11月4日,神舟二十一号与神舟二十号乘组6名航天员在轨会师,如图所示是他们用世界首创的热风烘烤机上演“太空烧烤”的画面,瞬间引爆全球舆论。烤熟的鸡翅、牛排香气四溢,这是因为( )
A.分子间存在引力
B.分子间存在斥力
C.分子不停地做无规则运动
D.分子间有间隙
【考点】分子的热运动.版权所有
【答案】C
【分析】不同物质互相接触时彼此进入对方的现象叫扩散,扩散现象说明分子在不停地做无规则运动。
【解答】解:不同物质互相接触时彼此进入对方的现象叫扩散,烤熟的食物香气四溢,属于扩散现象,扩散现象的本质是分子在不停地做无规则运动,食物中的香味分子会通过无规则运动扩散到周围空气中,从而被人感知到,故C正确,ABD错误。
故选:C。
【点评】本题考查分子动理论的应用,解题关键是理解扩散现象的本质——分子的无规则运动。
3.(2分)下列有关热和能的说法中,正确的是( )
A.发生热传递时,温度总是从高温物体传递给低温物体
B.内燃机的压缩冲程,主要通过热传递增加了汽缸内物质的内能
C.一块0℃的冰熔化成0℃的水后,温度不变,内能变大
D.燃料的热值越大,燃烧过程放出的热量越多
【考点】热传递的方向与条件;温度、内能、热量的关系;内燃机的四个冲程;热值的简单计算.版权所有
【答案】C
【分析】(1)热传递的条件是两个物体之间存在温度差,热量从高温物体传给低温物体。
(2)改变物体内能的方式有做功和热传递,做功属于能量的转化,热传递属于能量的转移;
(3)内能的大小跟质量、温度、状态有关;晶体熔化过程吸收热量,温度不变;
(4)1kg某种燃料完全燃烧放出的热量叫做这种燃料的热值。
【解答】解:A、发生热传递时,传递的是热量而不是温度;故A错误;
B、内燃机的压缩冲程,活塞压缩气缸内物质,机械能转化为内能,是通过做功改变物体的内能;故B错误;
C、一块0℃的冰熔化成0℃的水后,吸收热量,温度不变,内能增加;故C正确;
D、燃料放出热量的多少与燃料的热值和质量有关,燃料的热值越大,燃烧时放出的热量不一定多,故D错误。
故选:C。
【点评】本题综合考查了热传递的条件、熔化吸热、物体内能的改变方式、以及热值的有关知识,是一道综合题。
4.(2分)下列几个家用电器中,利用电流热效应工作的是( )
A.电冰箱 B.空调 C.洗衣机 D.电暖器
【考点】电流的热效应.版权所有
【答案】D
【分析】电流的热效应指电流在使用过程中,电能转变成内能的情况。
【解答】解:ABC、电冰箱、空调、洗衣机工作时主要是把电能转化为机械能,故ABC错误;
D、电暖器工作时主要是把电能转化为内能,利用了电流的热效应工作,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了电流的热效应,属于基础题。
5.(2分)《晋书•五行志》中记载的“衣中忽有火,众威怪之”,讲的是人在脱衣服时出现了火光。该过程中还经常伴有衣服吸引头发的现象。下列说法正确的是( )
A.衣服与身体摩擦,电荷发生了转移
B.衣服与身体摩擦,产生了新的电荷
C.衣服与身体摩擦后,两者带同种电荷
D.衣服吸引头发是因为同种电荷相互吸引
【考点】摩擦起电的实质;摩擦起电的现象.版权所有
【答案】A
【分析】摩擦起电的实质是电子的转移;带电体能吸引轻小物体。
【解答】解:AB、衣服与身体摩擦,电荷发生了转移,故A正确;
C、衣服与身体摩擦后,两者带异种电荷,故B错误;
D、衣服吸引头发是因为带电体能吸引轻小物体,故D错误。
故选:A。
【点评】本题考查了摩擦起电的实质,属于基础题。
6.(2分)下列各组物质中,通常情况下都属于导体的是( )
A.陶瓷、橡胶、玻璃 B.水银、石墨、人体
C.塑料、干木棒、空气 D.盐水、煤油、蒸馏水
【考点】常见的导体与绝缘体.版权所有
【答案】B
【分析】容易导电的物体叫导体,不容易导电的物体叫绝缘体。
【解答】解:A.陶瓷、橡胶、玻璃都属于绝缘体,故A不正确;
B.水银、石墨、人体都容易导电,属于导体,故B正确;
C.塑料、干木棒、空气都属于绝缘体,故C不正确;
D.煤油、蒸馏水属于绝缘体,盐水属于导体,故D不正确。
故选:B。
【点评】此题考查了导体与绝缘体的辨析,属基础题目。
7.(2分)如图,是小灯泡L和电阻R的电流与电压关系图像。下列说法正确的是( )
A.电阻R的阻值是10Ω
B.当通过L的电流是0.4A时,L两端电压为2V
C.将L和R并联在2V的电路中,干路电流为0.4A
D.将L和R串联且电流为0.2A时,电源总电压是4V
【考点】欧姆定律的简单计算;运用并联电路中的电流规律计算;运用串联电路中的电压规律计算.版权所有
【答案】C
【分析】(1)R为定值电阻,电流随电压的变化关系为过原点的直线,任取一组数据利用欧姆定律I即可计算电阻;
(2)由图知,当通过L的电流为0.2A时对应的电压大小;
(3)当定值电阻R和小灯泡L并联在电压为2V电路中,由并联电路电压的规律,由图知R和灯的电流,由并联电路电流的规律得出电路中总电流;
(4)根据串联电路电流的规律,当电路的电流为0.2A时,可知灯和R两端的电压,由串联电路电压的规律得出电路的电压分析。
【解答】解:A.R为定值电阻,电阻R的电阻值:R20Ω,故A错误;
B.由图可知,当通过L的电流是0.4A时,其两端的电压为4V,故B错误;
C.仅把L和R并联在电压是2V的电路中,L和R两端的电压均为2V,由图可知,通过L、R两端的电流分别是0.3A、0.1A,根据并联电路电流特点可知,干路的电流为I干=IL+IR=0.3A+0.1A=0.4A,故C正确;
D.仅把L、R串联在电路中,根据串联电路的特点和图像可知,当电流是0.2A时,L、R两端的电压分别是1V、4V,根据串联电路电压特点可知,它们两端的总电压即电源电压为U总=UL+UR=1V+4V=5V,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查串联电路的规律及欧姆定律的运用,关键是从图中获取有效的信息。
8.(2分)每个中学生都应该具备一些安全用电的基本常识,下列做法符合安全用电原则的是( )
A.图1:插座上插有多个充电插头,长时间不用时也不拔出
B.图2:充电线有破损,但只要不触碰破损处仍可继续使用
C.图3:看电视时发现屏幕有些脏,立即用湿纸巾擦拭干净
D.图4:使用测电笔辨别火线时,手指要与金属体笔尾接触
【考点】试电笔的使用;安全用电原则.版权所有
【答案】D
【分析】插座上插有多个充电插头,不使用充电器时将其拔掉,以节省能源、延长设备寿命并确保家庭安全安全。
充电线有破损,不可继续使用,易发生触电事故。
看电视时发现屏幕有些脏,不能用湿纸巾擦拭干净,是为了防止湿纸巾中的水分渗入电视内部,使带电元器件短路,造成触电或者火灾。
测电笔的使用方法:笔尖接触被测导线,手接触尾部金属体。
【解答】解:A.图1:插座上插有多个充电插头,不使用充电器时将其拔掉,以节省能源、延长设备寿命并确保家庭安全,故A不符合题意;
B.图2:充电线有破损,不可继续使用,易发生触电事故,故B不符合题意;
C.图3:看电视时发现屏幕有些脏,不能用湿纸巾擦拭干净,是为了防止湿纸巾中的水分渗入电视内部,使带电元器件短路,造成触电或者火灾,故C不符合题意;
D.图4:使用测电笔辨别火线时,手指要与金属体笔尾接触,故D符合题意;
故选:D。
【点评】本题考查安全用电原则及测电笔的使用方法,属于基础题。
9.(2分)如图所示的电路中,在E、F间接入滑动变阻器,闭合开关。当滑片P向左滑动时,使滑动变阻器接入电路的电阻变大。下列四种接入方式,符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【考点】滑动变阻器的使用.版权所有
【答案】B
【分析】滑动变阻器与灯泡串联,且要接一上一下;根据滑动变阻器的滑片向左移时电阻变大确定变阻右下接线柱连入电路中。
【解答】解:如图所示的电路中,在E、F间接入滑动变阻器,闭合开关,当滑片P向左滑动时,使滑动变阻器接入电路的电阻变大。说明向左滑动远离下接线柱,下接线柱接右边,且要“一上一下”连接,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选:B。
【点评】本题考查滑动变阻器的连接比较简单。
10.(2分)旅客进动车站时需要完成刷身份证和人脸识别双重验证,电动机才会打开闸门。若每重验证相当于一个开关,验证成功相当于开关闭合,下列电路设计中能实现上述功能的是( )
A. B.
C. D.
【考点】串并联电路的设计.版权所有
【答案】A
【分析】根据题意可知,只有两个开关同时闭合,电路才能正常工作,说明两个开关不能独立工作,由此可知它们的连接方式,从而可得符合要求的电路设计。
【解答】解:根据题意可知,只有两个开关同时闭合,电路才能正常工作,说明两个开关不能独立工作,则两个开关是串联的,再与电动机串联在电路中。
A.电路中,各元件串联,只有当S1和S2同时闭合时,电流才能通过整个电路使电动机工作,故A符合题意;
B.电路中,S1和S2并联后再与M串联,只要任意一个开关闭合,就能启动电动机,故B不符合题意;
C.电路中,S2与M串联后再与S1并联,S1闭合时会导致电路短路,损坏电源,故C不符合题意;
D.电路中,S1和M并联后再与S2串联,在S1和S2都闭合时会导致电路短路,损坏电源,故D不符合题意。
故选:A。
【点评】本题考查电路的设计,明确各元件的连接方式是关键。
11.(2分)如图所示的电路中,电源电压不变,当闭合开关S,滑动变阻器的滑片P向右移动时,下列判断正确的是( )
A.电流表示数变大,电压表示数变小
B.电流表示数变小,电压表示数不变
C.电流表示数变小,电压表示数变大
D.电流表示数变大,电压表示数不变
【考点】动态电路的分析.版权所有
【答案】B
【分析】由电路图可知,R1与R2并联,电压表测电源的电压,电流表测干路中的电流。根据电源的电压可知电压表示数的变化,根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知通过R1的电流不变,根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律可知该支路电流的变化,根据并联电路的电流特点可知干路电流的变化。
【解答】解:由电路图可知,R1与R2并联,电压表测电源的电压,电流表测干路中的电流。
∵电源的电压不变,
∴滑片移动时,电压表的示数不变,故AC不正确;
∵并联电路中各支路独立工作、互不影响,
∴滑片移动时,通过R1的电流不变,
滑动变阻器的滑片P向右移动时,接入电路中的电阻变大,
∵I,
∴该支路的电流变小,
∵并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
∴干路电流变小,即电流表的示数变小,故B正确,D不正确。
故选:B。
【点评】本题考查了滑动变阻器对电流表和电压表的影响,解决此类问题要判断滑动变阻器在电路中电阻的变化,再利用并联电路的特点和欧姆定律来判断电压和电流的变化。
12.(2分)如图所示为R1、R2两电阻的U﹣I图像,则R1、R2的电阻之比为( )
A.3:2 B.2:3 C.3:1 D.1:3
【考点】欧姆定律在图像中的应用.版权所有
【答案】C
【分析】由图象可知,当R1两端电压为3V时,通过R1的电流为0.1A,当R2两端电压为2V时,通过R2的电流为0.2A,由欧姆定律可得R1、R2电阻之比。
【解答】解:由图象可知,当R1两端电压为3V时,通过R1的电流为0.1A,当R2两端电压为2V时,通过R2的电流为0.2A,
由欧姆定律可得R1、R2电阻之比为:。
故选:C。
【点评】本题考查欧姆定律的简单运用,属于基础题。
二、多项选择题(共3小题,每题3分,共9分)
(多选)13.(3分)如图所示是小强做的四个实验,下列说法中正确的是( )
A.甲图中试管中的水沸腾后,水蒸气将塞子崩出,水蒸气的内能转化为塞子的机械能
B.乙图抽去玻璃板,两瓶气体混合,颜色变均匀,能说明分子永不停息地做无规则运动
C.丙图迅速下压活塞对筒内空气做功,使筒内空气内能增大,温度升高,硝化棉被点燃
D.丁图,当瓶塞跳起,瓶内出现白雾的过程,是因为瓶内水蒸气对瓶塞做功而内能增大
【考点】做功改变物体的内能;内能的大小变化;能量的转化与转移;分子的热运动.版权所有
【答案】AC
【分析】(1)判断是哪种能量转化成了另一种能量的方法是:减少的能量转化为增多的能量;
(2)分子在永不停息做无规则运动,在做该实验时,应考虑密度大小的关系,即应当让密度大的物质在下面,让密度小的物质在上面;
(3)做功可以改变物体的内能,当外界对物体做功时,物体的内能增大,温度升高;当物体对外界做功时,物体内能减少,温度降低。
【解答】解:A、试管中的水沸腾后,水蒸气将塞子崩出,此过程水蒸气的内能转化为塞子的机械能,故A正确;
B、分子在永不停息地做无规则运动,因此分子运动没有方向性。图中将密度大的二氧化氮瓶子放在上面,密度小的空气瓶子放在下面,在重力作用下,密度大的二氧化氮会向下运动,与分子做无规则运动不符,不能说明分子在永不停息地做无规则运动,故B错误;
C、将活塞迅速下压,活塞压缩筒内空气做功,使其内能增大,温度升高,达到硝化棉的燃点,硝化棉燃烧,故C正确;
D、往瓶内打气,当瓶塞跳起时,瓶内气体膨胀对瓶塞做功,瓶内气体内能减小,温度降低。瓶内水蒸气遇冷液化成小水滴形成“白雾”,故D错误。
故选:AC。
【点评】本题考查做功改变物体的内能、分子动理论的应用等,属基础知识,难度不大。
(多选)14.(3分)图甲是非接触式红外线测温枪。图乙是它的工作原理图,其中R0是定值电阻,R是红外线热敏电阻,R的阻值随温度变化的关系图像如图丙所示。闭合开关S后,下列对该电路的分析正确的是( )
A.随着温度的升高,R的阻值变小
B.随着温度的升高,电流表的示数逐渐增大
C.测量人的体温时,电压表示数越大,说明人的体温越高
D.随着温度的降低,电阻R两端的电压逐渐变小
【考点】动态电路的分析.版权所有
【答案】ABC
【分析】由电路图可知,闭合开关S后,定值电阻R0与红外线热敏电阻R串联,电压表测R0两端的电压。根据图丙读出体温越高时R的阻值变化,从而得出总电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和R0两端的电压变化,利用串联电路的电压特点可知R两端的电压变化。
【解答】解:A.由图丙可知,随着温度的升高,R的阻值在不断的变小,故A正确;
BCD.由图乙可知,R与R0串联在电路中,随着温度的升高,R的阻值在不断的减小,电路总电阻也在减小,由可知电路中电流增大,电流表示数逐渐增大,由U=IR可知定值电阻R0两端的电压逐渐增大,即电压表示数变大;反之,随着温度降低,R的阻值变大,其两端电压逐渐变大,故BC正确,D错误。
故选:ABC。
【点评】本题考查了电路的动态分析,涉及到串联电路的特点和欧姆定律的应用等,从图象中获取有用的信息是关键。
(多选)15.(3分)如图所示电路的电源电压为6V,定值电阻R1标有“10Ω,1A”字样,变阻器R2标有“20Ω,0.5A”字样,电流表的量程为“0~0.6A”,电压表的量程为“0~3V”。在保证电路安全的情况下移动滑片时,下列说法不正确的是( )
A.电流表的变化范围0.3~0.5A
B.电压表的变化范围1.5~3V
C.滑动变阻器阻值范围2~10Ω
D.在R2滑片向右滑的过程中,电流表和电压表的示数都会变小
【考点】欧姆定律求范围值;动态电路的分析.版权所有
【答案】BD
【分析】由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)根据串联电路的电流特点结合变阻器R1、定值电阻R2允许通过的最大电流、电流表量程确定电路中的最大电流,此时R2两端的电压最大,电路的总功率最大,变阻器接入电路中的电阻最小,根据欧姆定律求出R1两端电压,根据P=UI求出电路的最大功率,根据串联电路的电压特点求出变阻器两端的电压,根据欧姆定律求出变阻器接入电路中的最小阻值;
当电压表的示数最大时,接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,电路的总功率最小,根据串联电路的电压特点求出此时R1两端的电压,根据欧姆定律求出电路中的最小电流,再根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的最大阻值;
(2)根据滑片的移动方向判断滑动变阻器接入电路的阻值如何变化,然后应用欧姆定律与串联电路特点分析答题。
【解答】解:由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。
ABC.因串联电路中各处的电流相等,变阻器R2允许通过的最大电流为0.5A、定值电阻R1允许通过的最大电流为1A、电流表量程为0~0.6A,所以,电路中的最大电流I大=0.5A;
此时R1两端的电压最大,电路的总功率最大,变阻器接入电路中的电阻最小,R1两端电压:U1大=I大R1=0.5A×10Ω=5V;
变阻器两端的最小电压为:U2=U﹣U1大=6V﹣5V=1V,即电压表的最小示数为1V,
则变阻器接入电路中的最小阻值:
R2小2Ω,
当电压表的示数最大时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,电路的总功率最小,此时R1两端的电压为:U1=U﹣U2大=6V﹣3V=3V,所以电压表变化范围为1~3V,故B错误;
电路中的最小电流为:
I小0.3A,而电路中的最大电流为0.5A,所以电流表变化范围为0.3~0.5A,故A正确;
滑动变阻器接入电路中的最大阻值为:
R2大10Ω,
所以,滑动变阻器的阻值范围为2~10Ω,故C正确。
D、滑动变阻器滑片向右移动过程中,滑动变阻器接入电路电阻增大,电路总电阻增大,电源电压一定,由欧姆定律知,电路电流减小,所以电流表示数减小,由U=IR知定值电阻R1两端的电压变小,由串联电路电压的规律知滑动变阻器R2两端的电压变大,电压表示数变大,故D错误。
故选:BD。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律公式的应用,关键是电路中最大和最小电流的确定。
三.填空题(共12小题,每空1分,共24分)
16.(2分)家庭电路中,各用电器之间是 并 联的:为了防止触电,控制用电器的开关要接在 火线 (选填“火线”或“零线”)和用电器之间。
【考点】串联和并联的概念与辨析;家庭电路中各元件的连接方式.版权所有
【答案】并;火线。
【分析】(1)我国照明电路电压是220V,家用电器的额定电压是220V,各家用电器之间并联时,各家用电器都能正常工作,并且互不影响。
(2)家庭电路中,开关要接在火线和用电器之间,断开开关,切断火线,操作更安全。
【解答】解:照明电路中,各家用电器之间互不影响,并且能正常工作,所以各家用电器之间是并联的。
从安全用电的角度分析,开关接在家用电器和火线之间。
故答案为:并;火线。
【点评】掌握家庭电路中各元件的连接方法,例如各家用电器之间是并联的,开关和控制的用电器之间是串联的等等。
17.(2分)一段导体两端电压为3V时,通过该导体的电流为0.1A,这段导体的电阻是 30 Ω;当导体两端电压为0V时,电阻是 30 Ω。
【考点】欧姆定律的简单计算;电阻是导体本身的一种性质.版权所有
【答案】30;30
【分析】根据欧姆定律求这段导体的电阻;电阻是导体本身的一种性质,与导体的材料、长度、横截面积、温度有关,与导体两端的电压和通过它的电流无关,由此可知导体两端电压为0V时其电阻大小。
【解答】解:由I可得,这段导体的电阻:R30Ω;
电阻是导体本身的一种性质,与导体两端的电压无关,所以当导体两端电压为0V时,它的电阻不变,仍为39Ω。
故答案为:30;30。
【点评】本题考查欧姆定律的应用和导体电阻的影响因素,难度不大。
18.(2分)火箭发射时要选用热值 较大 (选填“较大”或“较小”)的燃料,火箭上升过程中燃料的质量减少时,燃料的热值不变,完成各项任务后,返回舱进入大气层时与大气层发生剧烈摩擦,温度在短时间内快速升高,这是通过 做功 方式改变了返回舱的内能。
【考点】燃料热值的概念;做功改变物体的内能.版权所有
【答案】较大;做功。
【分析】根据热值的定义,单位质量(或体积)的燃料完全燃烧时放出的热量称为热值。质量相同的不同燃料,热值越大,完全燃烧放出的热量越多。
做功可以改变物体的内能,当外界对物体做功时,物体的内能增大,当物体对外界做功时,物体的内能就会减小。
【解答】解:质量相同的不同燃料,热值越大,完全燃烧放出的热量越多。火箭发射需要巨大的能量,为了在有限的燃料质量下获得更多能量,应选用热值较大的燃料,如液态氢因其热值高,常被用作火箭燃料。
返回舱进入大气层时与大气层剧烈摩擦,克服摩擦做功,将机械能转化为内能,使返回舱的内能增加,温度升高。这是通过做功的方式改变了返回舱的内能。
故答案为:较大;做功。
【点评】本题考查燃料热值及改变内能的方法,属于基础题目。
19.(2分)《三国演义》有“青梅煮酒”的典故。若使质量1.8kg、初温20℃的酒升高到40℃,共消耗100g的干木柴,则干木柴完全燃烧放出的热量为 1.2×106 J,煮酒的热效率为 10.2% 。[,]
【考点】固体和液体的热值计算;能量的利用效率;利用比热容的公式计算热量.版权所有
【答案】1.2×106;10.2%。
【分析】(1)知道干木柴的质量、热值,利用Q放=mq求出干木柴完全燃烧放出的热量;
(2)知道酒的质量、比热容、初温和末温,利用Q吸=cm(t﹣t0)求酒吸收的热量;煮酒的热效率等于酒吸收的热量与干木柴完全燃烧放出热量的比值。
【解答】解:(1)干木柴完全燃烧放出的热量:
Q放=m干木柴q干木柴=0.1kg×1.2×107J/kg=1.2×106J;
(2)酒吸收的热量:
Q吸=c酒m酒(t﹣t0)=1.8kg×3.4×103J/(kg•℃)×(40℃﹣20℃)=1.224×105J。
煮酒的热效率:
η10.2%。
故答案为:1.2×106;10.2%。
【点评】本题考查了吸热公式Q吸=cmΔt、燃料完全燃烧放热公式Q放=mq、效率公式的应用,属于基础题目。
20.(2分)如图所示是汽油机的 做功 冲程;若飞轮转速为1800r/min,则该汽油机每秒内对外做功 15 次。
【考点】做功的次数;内燃机的四个冲程;四冲程的能量转化;内燃机工作循环的计算.版权所有
【答案】做功;15
【分析】由进气门和排气门的关闭和打开情况、活塞的上行和下行情况来判断是哪个冲程。
热机完成一个工作循环,要经过4个冲程,燃气对外做功1次,活塞往返2次,飞轮转动2周,根据这个比例关系可以求出答案。
【解答】解:
如图,进气门和排气门都是关闭的,活塞下行,可以判断是做功冲程,做功冲程中内能转化为机械能;
飞轮转速为1800r/min,则1s飞轮转动了30周,完成了60个冲程,对外做功15次。
故答案为:做功;15。
【点评】解决此题要结合内燃机的四个冲程工作特点进行分析解答,记住相关的数据大小,会根据转速进行相关计算。
21.(2分)如图是“探究通电导体产生的热量与 电流 大小关系”的实验装置。通过左侧容器中电阻丝的电流为0.2A,在1min内电流通过右侧容器中电阻丝产生的热量为 3 J。
【考点】焦耳定律的简单计算;电流产生的热量与电流的关系.版权所有
【答案】电流;3
【分析】(1)电流通过导体产生的热量与通过的电流、导体的电阻和通电时间有关,由控制变量法结合电路分析判断探究目的;
(2)根据Q=I2Rt可求右侧容器中电阻丝在1min内产生的热量。
【解答】解:由图可知,装置右侧中两个5Ω的电阻并联后再与左侧一个5Ω的电阻串联,根据串联电路的电流特点可知,右侧两个电阻的总电流和左侧的电阻电流相等,即I右=I左,两个5Ω的电阻并联,根据并联电路的电流特点知I右=I右内+I右外,所以,I左>I右内,容器内的电阻值都是5Ω,通电相同时间,所以探究通电导体产生的热量与电流大小的关系;
通过左侧容器中电阻丝的电流是0.2A,根据并联电路的电流特点可得,
通过右侧容器中电阻丝的电流是I右内I左0.2A=0.1A,
在1min内产生的热量是Q=I右内2Rt=(0.1A)2×5Ω×1×60s=3J。
故答案为:电流;3。
【点评】本题考查控制变量法和焦耳定律的应用,难度不大。
22.(2分)随着科技发展,人们已经开始将氢能作为一种新能源加以利用。已知氢燃料的热值为1.4×108J/kg,水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)。如果一辆汽车平均每月消耗氢燃料30kg,这些氢燃料完全燃烧释放的热量为 4.2×109 J,若这些热量80%被水吸收,可使 10000 kg水的温度从20℃升高到100℃。
【考点】固体和液体的热值计算;能量的利用效率;利用比热容的公式计算热量.版权所有
【答案】4.2×109J:10000。
【分析】(1)根据公式Q放=mq进行计算;
(2)根据η求出水吸收的热量,利用公式Q吸=cmΔt可计算水的质量。
【解答】解:(1)氢燃料的质量为m=30kg,
氢燃料完全燃烧释放的热量为:Q放=mq=30kg×1.4×108J/kg=4.2×109J;
(2)若这些热量80%被水吸收,则水吸收的热量为:
Q吸=ηQ放=80%×4.2×109J=3.36×109J;
由公式Q吸=cm水Δt得:
3.36×109J=4.2×103J/(kg•℃)×m水×(100℃﹣20℃);
解得:m水=10000kg。
故答案为:4.2×109;10000。
【点评】本题考查燃料完全燃烧放热公式、吸热公式的应用,属于中档题。
23.(2分)如图为华为公司推出的全球首款三折叠手机,可在单屏态、双屏态、三屏态间灵活切换使用,那么三个屏幕之间的连接方式为 并联 ;该手机采用了自研的麒麟系列芯片,此芯片主要是用 半导体 (选填“半导体”“绝缘体”或“超导体”)材料制成的。
【考点】串联和并联的概念与辨析;半导体的特点.版权所有
【答案】并联;半导体。
【分析】(1)并联电路的各用电器互不影响,能独立工作;
(2)半导体材料(如硅)的导电性介于导体和绝缘体之间。
【解答】解:三个屏幕在使用时互不影响,故三个屏幕的连接方式为并联;
半导体材料非常适合用于制造集成电路和晶体管,实现芯片的高性能和低功耗,所以麒麟系列芯片主要是用半导体材料制成的。
故答案为:并联;半导体。
【点评】本题考查了并联电路的特点、半导体材料的利用,难度不大,属基础题。
24.(2分)如图甲所示的电路电流表a测量的是通过 L1 (L1或L2)的电流,两个电表指针偏转情况如图乙,则通过L2的电流值为 0.9 A。
【考点】并联电路中的电流规律;电流表的读数;判断电流表测量的对象.版权所有
【答案】L1;0.9。
【分析】由电路图可知,两灯泡并联,电流表a测L1支路的电流,电流表b测干路电流,根据并联电路的电流特点和电流表指针的位置确定电流表的量程,再读数,然后根据并联电路的电流特点解答。
【解答】解:
由电路图甲可知,两灯泡并联,电流表a测L1支路的电流,电流表b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,所以,电流表b的读数大于电流表a的读数,
由图乙知,电流表b指针的偏转角度小于电流表a指针的偏转角度,所以电流表b使用的量程为0~3A,分度值为0.1A,示数为1.2A,即干路上的电流I=1.2A,
电流表a使用的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数0.3A,即通过灯 L1的电流I1=0.3A,
由并联电路中干路电流等于各支路电流之和可得,通过灯 L2的电流I2=I﹣I1=1.2A﹣0.3A=0.9A。
故答案为:L1;0.9。
【点评】本题考查了电流表的使用及并联电路电流的规律,正确分析电路的连接方式、确定电流表量程是解决本题的关键。
25.(2分)2022年卡塔尔世界杯开幕式在海湾球场举行。
(1)本次世界杯所使用的能源基本都来自由中国建设的光伏电站。光伏发电所涉及的能量转化是 光能转化为电能 (选填“光能转化为电能”或“电能转化为光能”)。
(2)由888辆中国纯电动客车组成的“绿色军团”闪耀世界杯赛场外,该客车以电能作为主要能量来源,在其充电过程中,用电器是 汽车电池 。(选填“汽车发动机”“汽车电池”或“充电桩”)
【考点】太阳能的转化;用电器的能量转化.版权所有
【答案】(1)光能转化为电能;(2)汽车电池。
【分析】(1)能量的转化,主要是看哪种能量减少了,哪种能量增加,总是减少的能量转化为增加的能量;
(2)电路由电源、开关、导线、用电器组成,分析题意,然后答题。
【解答】解:(1)光伏发电过程中,光能转化为电能;
(2)在给新能源汽车充电的过程中,电能转化为电池的化学能,在电路中汽车电池消耗电能,汽车电池相当于用电器。
故答案为:(1)光能转化为电能;(2)汽车电池。
【点评】本题考查了能量的转化、电路的组成,属于基础题。
26.(2分)在如图甲所示电路中,电源电压恒定,定值电阻R1的阻值为20Ω。闭合开关S,两电流表的指针均指在如图乙所示的位置。则电源电压为 4 V,定值电阻R2的阻值为 5 Ω。
【考点】欧姆定律的简单计算;电流表的读数.版权所有
【答案】4;5。
【分析】由电路图可知,闭合开关,R1与R2并联,电流表A2测干路电流,电流表A1测R1支路的电流。根据并联电路的电流特点结合两电流表的指针都指在同一位置确定两电流表的量程,根据分度值读出干路电流和R1支路的电流,根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出电源的电压;根据并联电路的电流特点求出通过R2的电流,根据欧姆定律可知定值电阻R2的阻值。
【解答】解:由电路图可知,闭合开关,R1与R2并联,电流表A测干路电流,电流表A1测R1支路的电流。因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,且两电流表的指针都指在同一位置,所以,电流表A的量程为0~3A,分度值为0.1A,则干路电流I=1A,电流表A1的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,通过R1的电流I1=0.2A,因并联电路中各支路两端的电压相等,电源电压U=U1=I1R1=0.2A×20Ω=4V;
通过定值电阻R2的电流I2=I﹣I1=1A﹣0.2A=0.8A,定值电阻R2的阻值R25Ω。
故答案为:4;5。
【点评】本题考查了并联电路的特点和欧姆定律的灵活应用以及电路的动态分析。
27.(2分)如图所示的电路中,电源电压保持不变.当开关S闭合,S1断开,甲、乙两表为电流表时,R1和R2消耗的功率P1:P2=3:2;当开关S和S1都闭合,甲、乙两表为电压表时,两电压表示数分别为U甲和U乙,则U甲:U乙= 5:3 ,R甲和R乙消耗的功率为P甲1和P乙1,则P甲1:P乙1= 2:3 。
【考点】电功率的比例计算;串并联的比例计算.版权所有
【答案】5:3;2:3。
【分析】(1)当开关S闭合,S1断开,甲、乙两表为电流表时,R1与R2并联,根据并联电路的电压特点和P可得两电阻的阻值之比;
(2)当开关S和S1都闭合,甲、乙两表为电压表时,R1与R2串联,甲电压表测电源的电压,乙电压表测R2两端的电压,根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出两电阻两端的电压之比,根据串联电路的电压特点求出两电压表的示数之比,再根据P=I2R求出两电阻消耗的电功率之比。
【解答】解:当开关S闭合,S1断开,甲、乙两表为电流表时,R1与R2并联,
因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,由P可得,两电阻的阻值之比;
当开关S和S1都闭合,甲、乙两表为电压表时,R1与R2串联,甲电压表测电源的电压,乙电压表测R2两端的电压,因串联电路中各处的电流相等,两电阻两端的电压之比:,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,两电压表的示数之比:;
由P=I2R可得,此时两电阻消耗的电功率之比:P1′:P2′=I2R1:I2R2=R1:R2=2:3。
故答案为:5:3;2:3。
【点评】本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,分清电路的连接方式和电表所测的电路元件以及利用电阻之比连接两电路的关系是关键。
四.实验题(共4题、每空1分,共20分)
28.(4分)探究“物质吸热能力与种类的关系”实验:
(1)实验需控制的变量:物质的 质量 和 初温 (均选填“质量”“初温”“密度”或“升高温度”)。
(2)实验中用规格相同的电加热器,目的是保证不同物质在相同时间内 吸收的热量相同 。
(3)实验数据记录如下:
物质
质量/g
初温/℃
加热5min末温/℃
水
300
25
35
煤油
300
25
50
分析数据可知, 水 的吸热能力更强。
【考点】比较不同物质吸热的情况;物体吸热实验的数据和图像分析.版权所有
【答案】(1)质量;初温;(2)吸收的热量相同;(3)水。
【分析】我们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;
比较物质吸热能力的2种方法:使相同质量的不同物质升高相同的温度,比较吸收的热量(即比较加热时间),吸收热量多的吸热能力强;或使相同质量的不同物质吸收相同的热量(即加热相同的时间),比较温度的变化,温度变化小的吸热能力强。
【解答】解:(1)根据比较不同物质吸热能力的方法,要控制物质的质量相同,即实验中应保证水和煤油的质量与初温都相同,改变物质的种类,这用到了控制变量法。
(2)实验中用规格相同的电加热器,根据转换法,目的是保证不同物质在相同时间内吸收的热量相同。
(3)分析数据可知,质量相同的水和煤油,吸收相同热量(均加热5min),水升高的温度少,所以水的吸热能力更强。
故答案为:(1)质量;初温;(2)吸收的热量相同;(3)水。
【点评】本题比较不同物质的吸热能力,考查控制变量法、转换法的应用和比较吸热能力的方法,为热学中的重要实验。
29.(6分)探究影响导体电阻大小的因素:
编号
材料
长度/m
横截面积/mm2
①
镍铬合金
0.25
1.0
②
镍铬合金
0.50
1.0
③
镍铬合金
0.25
2.0
④
锰铜合金
0.25
1.0
(1)验证“导体电阻与横截面积的关系”,应选用编号 ① 和 ③ 的电阻丝;验证“导体电阻与材料的关系”,应选用编号 ① 和 ④ 的电阻丝;
(2)将①、②号电阻丝分别接入电路,发现接入②号时电流表示数更小,说明当材料和横截面积相同时,导体长度越长,电阻越 大 ;
(3)用酒精灯加热镍铬合金丝,发现电流表示数变小,说明导体电阻还与 温度 有关。
【考点】探究影响电阻大小的因素.版权所有
【答案】(1)①;③;①;④;
(2)大;
(3)温度。
【分析】影响电阻大小的因素有材料、长度和横截面积以及温度,根据控制变量法的要求,并结合实验目的或实验现象分析答题;
【解答】解:
(1)由表格可知,编号①、③电阻丝的材料、长度相同,横截面积不同,故可探究导体电阻的大小与导体的横截面积的关系。
由表格可知,编号①、④的合金丝,除了导体的材料不同,长度和横截面积都相同,所以可探究电阻的大小与导体材料的关系。
(2)将①、②号电阻丝分别接入电路,两电阻丝的材料、横截面积相同,长度不同,且②号电阻丝的长度长,电流表的示数小,说明②号电阻丝的电阻大,因此可得结论为:当材料和横截面积相同时,导体长度越长,电阻越大。
(3)用酒精灯加热镍铬合金丝,发现电流表示数变小,说明镍铬合金丝的温度发生变化时其电阻发生改变,由此说明导体电阻还与温度有关。
故答案为:
(1)①;③;①;④;
(2)大;
(3)温度。
【点评】探究影响导体电阻大小的因素的实验中,用到了控制变量法和转换法,需对这两个试验方法由清晰的理解,是做这类题的关键。
30.(6分)探究“通过导体的电流与导体两端电压的关系”时,电路如图甲所示,电源电压保持不变,R为定值电阻。
(1)请用笔画线代替导线,将图乙中的电路按甲图连接完整(要求导线不交叉)。
(2)连接电路时,开关应该处于 断开 状态,实验前滑动变阻器的滑片应位于 A (选填“A”或“B”)端。滑动变阻器的作用是改变电阻两端的电压和 保护电路 。(合理即可)
(3)小鹏又取了两个定值电阻,想利用这些器材继续探究“电压不变时,电流与电阻的关系”。实验中所用电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω,电源电压为6V,分别接入三个定值电阻,调节滑动变阻器的滑片,记录数据,得到了如图丙所示的图像。由图像可以得出结论: 导体两端电压一定时,通过导体的电流与电阻成反比 。
(4)上述实验中小鹏用5Ω的电阻做完实验后,保持滑动变阻器滑片的位置不变。把R换为10Ω的电阻接入电路,闭合开关,应向 A (选填“A”或“B”)端移动滑片,直至电压表示数与原来相同。
【考点】探究电流与电压的关系;探究电流与电阻的关系.版权所有
【答案】(1);
(2)断开;A;保护电路;
(3)导体两端电压一定时,通过导体的电流与电阻成反比;
(4)A。
【分析】(1)电压表并联在定值电阻两端,滑动变阻器要求一上一下连接;
(2)为保护电路,连接电路时,开关应断开,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处;探究电流与电压的关系时,需要改变定值电阻两端的电压,据此分析滑动变阻器的作用;
(3)由图丙图象求出电流和电阻的乘积分析回答;
(4)由图丙图象根据欧姆定律求出定值电阻两端的电压,探究电流与电阻的关系时,需控制定值电阻的电压相同,当换上大电阻时,根据分压原理确定电压表示数的变化,由串联电路电压的规律结合分压原理确定滑片移动的方向。
【解答】解:(1)在探究电流与电压关系的实验中,定值电阻与变阻器串联,变阻器要“一上一下”接入电路,应该在定值电阻右端与变阻器左上接线柱之间接一根导线;电压表应该与定值电阻并联,所以在电压表负接线柱与定值电阻右端之间接一根导线,如图所示
(2)电学实验的普遍要求是:连接电路时开关必须断开。
电路中有滑动变阻器,闭合开关前,滑片一定要移动到阻值最大处,此变阻器闭合开关前,滑片要移到A端。
电路中的滑动变阻器,除了有保护电路的作用外,还有改变定值电阻两端电压的作用。
(3)由图像可以看出,每一次实验时,“电流与电阻的乘积”都等于2V,并且能够看出,电阻越大,通过它的电流就越小,于是得出结论:导体两端电压一定时,通过导体的电流与电阻成反比。
(4)用5Ω电阻做完实验后,滑片位置不变,把定值电阻的阻值换为10Ω,根据大电阻分大电压的规律,此时电压表示数会大于2V。按照控制变量的要求,应把电压表示数调为2V,所以应该向A端移动滑片,使滑动变阻器连入的阻值变大,滑动变阻器分得的电压变大,电压表示数就会变小,直到电压表的示数等于2V。
故答案为:(1);
(2)断开;A;保护电路;
(3)导体两端电压一定时,通过导体的电流与电阻成反比;
(4)A。
【点评】本题探究“通过导体的电流与导体两端电压的关系”,考查电路的连接、注意事项、数据分析、操作过程、控制变量法、对器材的要求等知识。
31.(4分)某同学利用如图“测量小灯泡的电功率”,电源电压为6V保持不变,所用小灯泡的额定电压为2.5V,小灯泡的电阻约为10Ω。
(1)同学连接好电路后,闭合开关,发现小灯泡灯光较暗,为了测定小灯泡的额定功率,应向 左 (选填“左”或“右”)移动滑片P,直到电压表的示数为 2.5 V;
(2)通过小灯泡的电流随它两端电压的变化如图乙所示.分析图像可知,当小灯泡两端的电压增大时,灯丝的电阻会 增大 (选填“增大”、“不变”或“减小”);小灯泡的额定功率为 0.5 W。
【考点】伏安法测量小灯泡的电功率.版权所有
【答案】(1)左;2.5;(2)增大;0.5。
【分析】(1)灯光较暗,说明灯泡两端电压小于额定电压,根据串联电路中电压的分配与电阻成正比,分析滑片的移动方向。
(2)灯丝电阻随温度的升高而变大,根据图像分析电压表示数为2.5V时,读出电流表的示数,利用P=UI计算小灯泡的功率(额定功率)。
【解答】解:(1)灯光较暗,说明灯泡两端电压小于2.5V。要让电压表示数达到2.5V,需要减小滑动变阻器接入的电阻,使分压变小、灯泡分压变大。滑片向左移动,变阻器接入电阻变小。
(2)电压增大时,灯丝温度升高,电阻增大(灯泡电阻随温度升高而变大)。额定电压U=2.5V,由图乙可知此时电流I=0.2A,额定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W。
故答案为:(1)左;2.5;(2)增大;0.5。
【点评】本题为测量小灯泡额定功率的实验题目,考查了实验注意事项、实验故障分析、电功率的计算等,属于基础题目。
五.分析与交流题(共2题,共8分)
32.(4分)阅读短文,回答问题:
全球最大的“充电宝”
河北丰宁抽水蓄能电站有世界最大的“充电宝”之称。它的设计年发电量为66亿千瓦时,年抽水量为87亿千瓦时。每年可节约48.08万吨标准煤,减少二氧化碳排放120万吨,相当于造林24万亩。其规模和发电能力,都位列全球第一。
抽水蓄能电站被称作巨型“充电宝”,是因为通过电网调度,电站可以在用电低谷时从下水库抽水至上水库,等到了用电高峰期,上水库再放水到下水库,推动水轮机发电,由此解决了电能难以存储的难题。
现有的储能装置大体可分为机械储能(抽水蓄能、压缩空气、飞轮)、电磁储能(超导、电容器)和化学储能(电池)。相比于其他储能方式,抽水蓄能以其资金投入少、设备寿命长、储能规模大、转换效率高、技术成熟、运行条件简便、清洁环保等特点,因而得到了快速发展和广泛应用,是电力系统中最成熟、最实用的大规模储能方式。丰宁电站首次实现抽蓄电站接入柔性直流电网,能有效支撑具有网络特性的直流电网高可靠高效率运行,为中国环首都地区提供绵绵绿电。
(1)现有的储能装置可分为机械储能、 电磁储能 、化学储能等几种方式;
(2)该电站抽水蓄能时可将 电 能转化为机械能,发电时可将 机械 能转化为电能;
(3)说出一条抽水蓄能电站的特点 清洁环保 。
【考点】能量的转化与转移.版权所有
【答案】(1)电磁储能;(2)电;机械;(3)清洁环保。
【分析】(1)认真阅读材料,从中得出答案;
(2)电动机工作时,将电能转化为机械能;发电机工作时,将机械能转化为电能;
(3)认真阅读材料,从中得出答案。
【解答】解:(1)根据材料可知,现有的储能装置大体可分为机械储能(抽水蓄能、压缩空气、飞轮)、电磁储能(超导、电容器)和化学储能(电池);
(2)该电站抽水蓄能时,可将电能转化为机械能储存起来,发电时可将机械能转化为电能;
(3)抽水蓄能以其资金投入少、设备寿命长、储能规模大、转换效率高、技术成熟、运行条件简便、清洁环保等特点。
故答案为:(1)电磁储能;(2)电;机械;(3)清洁环保。
【点评】本题考查能量的转化和转移,难度不大,认真阅读材料,能从材料中获取信息是关键。
33.(4分)电动车“飞线充电”是生活中的安全隐患之一。“飞线”就是使用插线板将插座延长到电动车身附近,这种充电方式是非常危险的,因为电线比较 长 ,通电时电阻比较 大 ,请你解释依据物理知识,解释“飞线充电”的危害。
【考点】焦耳定律的应用.版权所有
【答案】长;大;由Q=I2Rt可知,在电流和通电时间一定时,导线的电阻越大,产生的热量越多,使得导线的温度升高,很容易引发火灾。
【分析】根据影响导体的电阻来分析“飞线”的阻值大小;根据焦耳定律分析“飞线”的危害。
【解答】解:电动车“飞线充电”是生活中的安全隐患之一。“飞线”就是使用插线板将插座延长到电动车身附近,这种充电方式是非常危险的,因为电线比较长,在材料和横截面积一定时,导线的电阻比较大,由Q=I2Rt可知,在电流和通电时间一定时,导线的电阻越大,产生的热量越多,使得导线的温度升高,很容易引发火灾。故答案为:长;大;由Q=I2Rt可知,在电流和通电时间一定时,导线的电阻越大,产生的热量越多,使得导线的温度升高,很容易引发火灾。
【点评】考查焦耳定律的在实际生活中的应用。
六.计算题(共2小题,34题7分,35题8分,共15分)
34.(7分)黑龙江省地大物博,旅游资源丰富。暑假期间小超一家从同江自驾前往七台河旅行,全程约360km,驾车前往大约需要4h。若汽车发动机全程的平均有用功率为25kW,(汽油的热值q取4.5×107J/kg)
(1)求全程汽车所做的有用功。
(2)汽车全程消耗汽油20kg,求汽油完全燃烧放出的热量Q放。
(3)求汽车发动机的效率。
【考点】热机的效率公式与计算;有用功的计算;固体和液体的热值计算.版权所有
【答案】(1)全程汽车所做的有用功为3.6×108J。
(2)汽油完全燃烧放出的热量为9×108J。
(3)汽车发动机的效率为40%。
【分析】(1)知道汽车发动机全程的平均有用功率,利用W=Pt计算全程汽车所做的有用功;
(2)利用Q放=mq计算汽油完全燃烧放出的热量;
(3)汽车发动机的效率等于全程汽车所做的有用功与汽油完全燃烧放出热量的比值。
【解答】解:(1)由P可得全程汽车所做的有用功:
W=Pt=25×103W×4×3600s=3.6×108J;
(2)汽油完全燃烧放出的热量:
Q放=mq=20kg×4.5×107J/kg=9×108J;
(3)汽车发动机的效率
η100%=40%。
答:(1)全程汽车所做的有用功为3.6×108J。
(2)汽油完全燃烧放出的热量为9×108J。
(3)汽车发动机的效率为40%。
【点评】本题考查了功率公式、燃料完全燃烧放热公式、效率公式的应用,综合性较强,属于中档题。
35.(8分)小明家买了一个两挡位的电烤炉,电烤炉加热板部分的简化电路如图甲所示,R1、R2是定值电阻,可通过旋转开关实现高、低挡位切换。电烤炉的相关参数如下表所示。
额定电压
220V
高温挡功率
880W
低温挡功率
440W
(1)求电烤炉在低温挡正常工作时的电流;
(2)求电阻R2的阻值;
(3)若在用电高峰期,电烤炉在高温挡单独工作30min,使图乙中的电能表表盘转动900转,此时电烤炉消耗的电能是 0.5 kW•h,实际功率是 1000 W。
【考点】电能表的计算;电功率P=W/t的简单计算;电功率P=UI的简单计算.版权所有
【答案】(1)电烤炉在低温挡正常工作时的电流是2A;
(2)电阻R2的阻值是55Ω;
(3)0.5;1000。
【分析】(1)由P可知,电源的电压一定时,电阻越大,电功率越小,结合电路图旋转开关与电阻的连接方式,由此确定高、低挡;再根据P=UI计算出电烤炉在低温挡正常工作时的电流;
(2)结合高档时电阻的连接方式,计算出电阻R2的阻值;
(3)1800r/(kW•h)表示电路中用电器每消耗1kW•h的电能,电能表的转盘转动1800r,据此电能表表盘转动900转电烤炉消耗的电能,根据P得到实际功率。
【解答】解:(1)由P可知,旋转开关连接1时,R1、R2串联总电阻最大,为低温挡;旋转开关连接2时,电路只连接R1,为高温挡;据表格丙可知低温挡功率为:P低=400W,根据P=UI得,电烤炉在低温挡正常工作时的电流为:I2A;
(2)高温挡电路只连接R1,R1的阻值R155Ω,
低温挡时两个电阻串联,电路的总电阻R110Ω,
电阻R2的阻值R2=R﹣R1=110Ω﹣55Ω=55Ω;
(3)使图乙中的电能表表盘转动900转,此时电烤炉消耗的电能W0.5kW•h,
实际功率P1000W。
故答案为:(1)电烤炉在低温挡正常工作时的电流是2A;
(2)电阻R2的阻值是55Ω;
(3)0.5;1000。
【点评】本题考查了串并联电路的特点和电功率公式的应用,分清电烤炉处于不同挡时电路的连接方式是关键。
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