内容正文:
九年级物理期初测试
一、选择题(共10小题,1~8题为单项选择题,9~10为多项选择题)
1. 用电学知识判断下列说法中正确的是( )
A. 人体安全电压为220V
B. 家用电热水壶的功率约为1000W
C. 电冰箱一天耗电大约5J
D. 书桌上的台灯正常工作时的电流约为5A
【答案】B
【解析】
【详解】A.人体的安全电压是不高于36V,220V 是我国家庭电路的电压,远高于体安全电压。故A错误;
B.家用电热水壶属于大功率加热类用电器,其功率通常在800W∼1500W之间,1000W符合实际。故B正确;
C.电冰箱的额定功率约为100W∼300W,且工作方式为间歇性工作,一天累计工作时间约5h。即使按最小功率计算,一天耗电
远大于5J。故C错误;
D.书桌上的台灯额定功率较小,一般为10W∼40W,家庭电路电压为220V。以40W台灯计算,正常工作电流
远小于5A。故D错误。
故选B。
2. 许多优美的诗词与物理知识紧密联系,从物理角度分析,下列诗句主要体现分子在做无规则运动的是( )
A. 孤帆一片日边来 B. 风起荷香四面来
C. 风吹杨柳花飞絮 D. 春江水暖鸭先知
【答案】B
【解析】
【详解】A.“孤帆一片日边来”中,孤帆是宏观物体,属于物体的机械运动,故A不符合题意;
B.“风起荷香四面来”中,能闻到荷香是因为荷花的香气分子在空气中发生扩散。体现分子在永不停息地做无规则运动,故B符合题意;
C.“风吹杨柳花飞絮”中,柳絮是宏观物体,它的运动是风的作用力导致的机械运动,不是分子运动,故C不符合题意;
D.“春江水暖鸭先知”描述的是春天温度升高,江水变暖,鸭子最先感知到,和分子无规则运动无关,故D不符合题意。
故选B。
3. 如图是某内燃机的某工作冲程,下列图中的工作冲程是( )
A. 做功冲程 B. 吸气冲程 C. 压缩冲程 D. 排气冲程
【答案】A
【解析】
【详解】由图可知,两个气门是关闭的,火花塞点火,活塞向下运动,可以判断该冲程是做功冲程。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
4. 利用5G技术进行人脸识别的闸机已被广泛应用在地铁、展览馆等场所,如果要求刷卡、扫二维码、人脸识别三者都可以各自独立地打开闸门,下列四个原理图中(其中M是闸机)符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】由题意知,电路中三个开关中的任何一个闭合,电动机都能工作,所以三个开关应并联后再与电动机串联在电路中,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
5. 按照图甲的电路图连接好电路,探究并联电路中电流的特点,闭合开关S后,电流表A1、A2的示数如图乙、丙所示,则通过灯泡L2的电流为( )
A. 0.2A B. 0.3A C. 0.5A D. 0.7A
【答案】D
【解析】
【详解】由电路图可知,电流表测量干路电流,电流表测量通过灯泡的电流,根据并联电路中电流的规律可知,电流表的示数大于电流表的示数,故电流表应选0-3A的量程,分度值为0.1A,读数为1A,电流表应选0-0.6A的量程,分度值为0.02A,读数为0.3A,通过灯泡的电流为
故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
6. 今年3月份,价值26亿的国产EVU光刻机已在上海正式投产,中国光刻机技术在被封锁后又取得了重大突破,光刻机的主要用途是制造芯片。则制造芯片的主要材料是( )
A. 半导体材料 B. 超导材料 C. 绝缘材料 D. 以上都不对
【答案】A
【解析】
【详解】半导体材料的导电性介于导体和绝缘体之间,常用于制造芯片中的电子元件(如二极管、晶体管等),光刻机正是通过加工半导体材料来制造芯片;
超导材料在特定低温下电阻为零,主要用于电力传输或磁悬浮等领域,与芯片制造无关;
绝缘材料不导电,无法用于制造需要导电调控的芯片。
故A符合题意,BCD不符合题意;
故选A。
7. 如图所示电器中,利用电流的热效应工作的是( )
A. 洗衣机 B. 风扇
C. 电暖器 D. 扫地机器人
【答案】C
【解析】
【详解】洗衣机、风扇、扫地机器人主要是把电能转化为机械能,不是利用热效应,电暖器是利用电流发热来取暖,是利用电流的热效应工作的,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
8. 下列做法符合安全用电原则的是( )
A. 发现绝缘皮破损的电线及时更换
B. 用湿的手去拔电源
C. 将电动车电池拆下后带回家充电
D. 在高压线附近放风筝
【答案】A
【解析】
【详解】A.电线绝缘皮破损容易发生触电事故,所以要及时更换,故A符合题意;
B.生活用水是导体,如果用湿的手去拔电源,容易发生触电事故,故B不符合题意;
C.将电动车电池拆下后带回家充电,如果发生电池自燃,危害极大,故C不符合题意;
D.高压线的电压很高,在其旁边放风筝,容易使放风筝的人触电,故D不符合题意。
故选A。
9. 小花回家,发现家里的电风扇在吹风,电热水壶在烧水,妈妈的手机在充电,而这些电能都是城郊的发电厂输送过来的,下列关于能量转化的说法,正确的是( )
A. 电风扇工作时是把电能转化成机械能
B. 电热水壶工作时是把内能转化成电能
C. 手机在充电是把电能转化成化学能
D. 发电厂是把电能转化成机械能
【答案】AC
【解析】
【详解】A.电风扇工作时消耗电能,将电能转化为机械能,故A正确;
B.电热水壶工作消耗电能,将电能转化为内能,故B错误;
C.手机在充电消耗电能,将电能转化为化学能储存在电池内,故C正确;
D.发电厂发电时,消耗机械能,为电路提供电能,是将机械能转化为电能,故D错误。
故选AC。
10. 如图所示电路,电源电压为4.5V且恒定,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,小灯泡规格为“2.5V 1.25W”(灯丝阻值不变),滑动变阻器规格为“20Ω 1A”。保证电路中各元件都不损坏,下列说法正确的是( )
A. 电流表示数的最大值为0.6A
B. 滑动变阻器允许接入电路的最大阻值为20Ω
C. 电路的最大功率为2.25W
D. 小灯泡实际功率的最小值为0.45W
【答案】CD
【解析】
【详解】AB.由图可知,灯泡和变阻器串联,电压表测量变阻器两端的电压,电流表测量电路中的电流,小灯泡的额定电流
小灯泡的电阻为
电流表允许通过的最大电流是0.6A,通过变阻器的最大电流是1A,由串联电路电流的规律可知通过电路的最大电流是0.5A,此时变阻器连入电路的电阻最小,电压表的示数最小,电压表的示数
U小=U-UL=4.5V-2.5V=2V
变阻器连入电路的电阻最小值为
电压表的量程是0~3V,电压表的最大示数是3V,由串联分压可知,当电压表的示数为3V时,变阻器连入电路的阻值最大,此时电路的总电阻最大,电路中的电流最小,由欧姆定律和串联电路电压的规律可知电路中的最小电流
变阻器连入电路的最大阻值为
电流表示数变化范围0.3A~0.5A,电压表示数变化范围2V~3V,滑动变阻器阻值变化范围4Ω~10Ω,故AB错误;
C.通过电路的最大电流是0.5A,电路的最大功率为
故C正确;
D.通过电路的最大电流是0.5A,此时灯泡正常发光,小灯泡的电功率是1.25W,通过电路的最小电流是0.3A,小灯泡实际功率
P小=I小2RL=(0.3A)2×5Ω=0.45W
小灯泡实际功率变化范围0.45W~1.25W,故D正确。
故选CD。
二、填空题(共10小题)
11. 为了纪念科学家伏特,人们将他的名字作为__________的单位;雷电是一种常见的自然现象,某次闪电时云层间的电压为V,相当于__________kV。
【答案】 ①. 电压 ②.
【解析】
【详解】[1]为了纪念科学家伏特,人们将他的名字作为电压的单位。
[2]因为,则某次闪电时云层间的电压为。
12. 某同学家中一周前,后电能表示数如图所示,他家所在地区每度电的费用是元,则他家一周消耗的电能是______;请你估算他家每个月(按30天)需要付电费______元。(取整数)
【答案】 ①. 41.8 ②. 107
【解析】
【详解】[1]他家一周消耗的电能是
[2]他家每个月(按30天)消耗的电能是
需要付电费
13. 宁夏的辣糊糊火锅风靡全国,辣糊糊火锅里的辣椒功不可没,能闻到火锅的香气说明______。火锅食材温度越来越高是通过______的方式来改变内能的。
【答案】 ①. 分子在不停地做无规则运动 ②. 热传递
【解析】
【详解】[1]能闻到火锅的香气,是香气分子发生了扩散现象,本质是分子在永不停息地做无规则运动。
[2]火锅食材温度升高,是通过火锅的汤汁将内能转移给食材,这个过程没有发生做功,属于热传递的方式改变内能。
14. 某金属丝两端电压是4V时,通过它的电流是0.8A,则该段金属丝的电阻是________;当它两端电压为0V时,该导体的电阻为________。
【答案】 ①. 5 ②. 5
【解析】
【详解】[1]该段金属丝的电阻为
[2]电阻是导体本身的一种性质,它只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与导体两端的电压和通过的电流无关。所以当它两端电压为0V时,其电阻的大小仍为5Ω。
15. 水是人体内含量最高的物质,由于水的___________较大,当环境温度变化较快的时候,水的温度变化相对较___________,可以避免对人体造成严重伤害。
【答案】 ①. 比热容 ②. 慢
【解析】
【详解】[1][2]水的比热容较大,当外界温度变化时,水吸收或放出较多的热量,自身温度却变化不大,从而调节人体自身的温度,避免温度变化太快对人体造成严重伤害。
16. 教室里的日光灯和电风扇是___________(选填“串联”或“并联”)的,控制用电器的开关应接在___________(选填“火线”或“零线”)上。
【答案】 ①. 并联 ②. 火线
【解析】
【详解】[1]教室内的日光灯和电风扇都属于家用电器,为了使它们都能在额定电压下正常工作且互不影响,它们之间应并联连接。
[2]开关控制用电器时,开关接在火线上,更换灯泡时,断开开关更安全。
17. 电阻R和灯泡L的图像如图所示,当电阻R和灯泡L并联在某一电源上时,干路中的电流为,则电源电压为______V;若将电阻R和灯泡L串联在电压为的电源上,小灯泡L的实际功率为,定值电阻R的功率为P,则______。
【答案】 ①. 3 ②. 2:1
【解析】
【详解】[1]根据并联时电压相等,且干路电流等于各支路电流之和,则由图像可知,当通过灯泡的电流为0.6A,通过电阻R的电流为0.3A时,干路中的电流恰好为0.9A,此时各支路电压为3V,则电源电压为3V。
[2]由图像知,当电流为0.6A时,、,则串联电路的总电压
小灯泡L的实际功率
定值电阻R的实际功率
则。
18. 如图所示是某单缸四冲程汽油机的结构示意图,图中所示为汽油机的_________冲程,该冲程是靠飞轮转动的_________来辅助完成;若该汽油机飞轮转速为3000r/min,则该汽油机每秒对外做功_______次。
【答案】 ①. 压缩 ②. 惯性 ③. 25
【解析】
【详解】[1]由图可知,两个气门关闭,活塞上行,为压缩冲程。
[2]汽油机工作过程中,做功冲程是将内能转化为机械能,而其他冲程是靠飞轮转动的惯性来完成的。
[3]已知飞轮转速为3000r/min,则每秒转50r,即飞轮每秒转50圈。在四冲程汽油机中,飞轮每转2圈对外做功1次。则飞轮每秒转50圈对外做功的次数为25次。
19. 热值在数值上等于某种燃料______燃烧时放出的热量。酒精的热值为,那么酒精燃烧时放出的热量最多为______J。
【答案】 ①. 完全 ②.
【解析】
【详解】[1]我们把某种燃料完全燃烧所放出的热量与其质量之比叫做这种燃料的热值,热值在数值上等于1kg的某种燃料完全燃烧时所放出的热量。
[2]由可得,酒精完全燃烧所放出的热量为
20. 如图所示的电路中,电源电压U保持不变。小李对电路进行了如下一些操作:只闭合开关S和S3,当滑动变阻器接入电路的阻值为40Ω时,电流表的示数为0.1A,则此时滑动变阻器R消耗的功率为_______W;只闭合开关S和S2,电压表V1和V2的示数分别为U1和U2,电流表的示数为I1;只闭合开关S、S1和S3,将滑片移动到最左端时,电流表的示数为I2;保持滑片位置不变,再断开开关S1,电流表的示数变化了1.2A。已知I1∶I2=1∶9,U1∶U2=1∶5,则电源电压U为_______V。
【答案】 ①. 0.4 ②. 4.8
【解析】
【详解】[1]只闭合开关S和S3,R1和R串联接入电路,电流表测该电路电流,此时滑动变阻器R消耗的功率
[2]只闭合开关S和S2,R2和R3串联接电路,电压表V1测R2两端电压为U1,电压表V2测R3两端电压为U2,电流表测该电路电流为I1。因为串联电路电流处处相等,所以
则
解得
此时电路电流
只闭合开关S、S1和S3,将滑片移动到最左端时,电路中R1和R2并联接入电路,电流表测干路电流为I2,此时电路电流
因为I1∶I2=1∶9,所以
解得
只闭合开关S、S1和S3,将滑片移动到最左端时,电路中R1和R2并联接入电路,电流表测干路电流为I2;保持滑片位置不变,再断开开关S1,电路中只有R1接入电路,电流表的示数变化了1.2A,则R1和R2并联时,流过R2的电流为1.2A。则电源电压
①
只闭合开关S和S3,R1和R串联接入电路,滑动变阻器R接入电路的电阻为40Ω,此时电路电流为0.1A,则电源电压
②
由①②解得U=4.8V,R2=4Ω。
三、作图题(共2小题)
21. 请在如图所示电路中的“〇”内填上电流表或电压表的符号,使两灯都能发光。
【答案】见解析
【解析】
【详解】读图可知,要使两灯泡同时发光,必须使电路中有两条电流的路径,电流从电源的正极出来后分成两条路径,分别经过两个灯泡,下面的电表与灯泡L2串联在支路中,为电流表;上面的电表与灯泡并联,为电压表,如图所示:
22. 小明想要制作一个可以方便携带的电风扇。图甲是他设计的电风扇的电路图,请在图乙中用笔画线表示导线,连接对应的实物图。
【答案】
【解析】
【详解】这是一道电路实物连接题,解题关键是根据电路图,用导线依次连接电源、开关、电动机。从电源正极出发,连接开关,再连接电动机,最后回到电源负极,如图所示:
四、实验探究题(共5小题)
23. 如图甲是探究“比较不同物质吸热的情况”的实验装置。
(1)实验中应量取________相等的A、B两种液体,为了完成该实验,除了图甲中所示的器材外,还需要增加的测量工具有天平和秒表。
(2)A、B液体吸收热量的多少可通过________(选填“温度计示数”或“加热时间”)来反映。
(3)依据实验数据描绘的水和沙子的温度随时间变化的图像如图乙所示,可知在质量,吸收热量相同时,从图乙中可以看出,________液体的温度升高得较快,________液体的比热容较大。
【答案】(1)质量 (2)加热时间
(3) ①. A ②. B
【解析】
【小问1详解】
根据控制变量法,实验中,为了便于比较液体的吸热能力,要控制不同物质的质量相同,故实验中应量取质量相等的A、B两种液体。
【小问2详解】
实验中两个电加热器的规格相同,相同时间两种液体吸收的热量相同,实验可以通过加热时间的长短来比较吸热的多少。
【小问3详解】
[1][2]从图乙中可以看出,加热相同的时间,即两种液体吸收相同的热量,A液体的温度升高得较快,吸热能力弱,B液体的温度升高得较慢,B液体的吸热能力强,B液体的比热容较大。
24. 在“探究电流与电阻的关系”实验中,已知电压为的电源,滑动变阻器一个,、、、的定值电阻各一个,其它器材如图。
(1)闭合开关后,发现电流表无示数,电压表指针超过测量范围,则电路的故障可能是电阻R______。
(2)排除故障后,先将定值电阻接入电路,在移动滑动变阻器滑片的过程中,眼睛应注意观察______(选填“电流表”或“电压表”)。
(3)断开开关,取下的定值电阻,换成的定值电阻,闭合开关,应向______(选填“A”或“B”)端移动滑片,直至电压表示数为______V时,读出电流表的示数,记录实验数据,并绘制成图乙所示。
(4)多次改变R的阻值,调节变阻器的滑片,得到如图乙所示的电流I随电阻R变化的图像,可得出结论:电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成______。
(5)为了顺利完成本实验,滑动变阻器的最大值至少______
【答案】(1)断路 (2)电压表
(3) ①. A ②. 2
(4)反比 (5)100
【解析】
【小问1详解】
若定值电阻发生了短路,则电路总电阻减小,电路电流增大,电流表示数会增大,电压表测量导线两端的电压,示数为0;若定值电阻发生了断路,则电压表串联接入电路,所以电流表此时几乎无示数,电压表示数接近电源电压,因此电路的故障可能是定值电阻R断路。
【小问2详解】
该实验是“探究电流与电阻的关系”,则需要控制定值电阻两端的电压不变,在移动滑动变阻器滑片的过程中,眼睛应注意观察电压表,当将电压表的示数调节至实验要求的固定值时,记录此时的电流和定值电阻值。
【小问3详解】
[1][2]分析图乙中的实验数据,根据可知,则
即定值电阻两端需保持的电压为2V不变。取下10Ω的定值电阻,换成20Ω的定值电阻后,根据串联分压原理可知,定值电阻增大,分到的电压会大于2V,此时需要增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向A端移动,使电压表的示数降为2V时,读出电流表的示数。
【小问4详解】
由图乙的图像可知,电压一定时,导体的电阻越大,通过的电流越小,且电流与电阻的乘积为定值,因此可得出结论:电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
【小问5详解】
已知电源电压为6V,定值电阻两端需保持2V的电压,则滑动变阻器分得的电压为
当定值电阻为最大的50Ω时,根据串联分压原理可得,即
解得,所以滑动变阻器的最大值至少为100Ω。
25. 小军同学在“探究影响导体电阻大小的因素”时,做出了如下猜想。
猜想一:导体的电阻可能与导体的长度有关;
猜想二:导体的电阻可能与导体的横截面积有关;
猜想三:导体的电阻可能与导体的材料有关。
为了验证上述猜想,小军设计了如图所示的电路,其中A、B、C、D是四根电阻丝(S表示电阻丝的横截面积)。
(1)连接电路时,开关应处于_______状态;实验中,在M、N之间分别接上不同的导体,通过观察电流表示数来比较导体电阻的大小会更加准确;
(2)为了验证猜想二,应该选用编号为________的两根电阻丝进行实验;选用编号为AD的两根电阻丝进行实验,是为了验证猜想_____;
(3)小军又做了如下实验:将镍铬合金丝吹一段时间热风,发现电流表示数变小,这说明导体的电阻与_______有关。
【答案】(1)断开 (2) ①. A、C ②. 三
(3)温度
【解析】
【小问1详解】
在连接电路时,为保护电路,开关应处于断开状态。
【小问2详解】
[1]为了验证猜想二,即电阻与导体的横截面积的关系,要控制导体的长度和材料均相同,而导体的横截面积不同,由题中信息可知应选择编号A、C的两根电阻丝分别接入电路进行实验。
[2]如果选用序号为A、D的两根电阻丝进行实验,此时导体的长度和横截面积均相同,导体的材料不同,所以是为了验证猜想三。
【小问3详解】
用吹风机先对镍铬合金丝吹一段时间热风,此时会改变导体的温度,发现电流表示数变小,说明合金丝的电阻变大,说明导体的电阻与温度有关。
26. 在“测量小灯泡的电阻”实验中,选用的器材有:两节新干电池、额定电压为2.5V的待测小灯泡、滑动变阻器、电流表、电压表、开关和若干导线。
(1)正确连接好电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于______(选填“左”或“右”)端。
(2)电路连好后,闭合开关S,发现灯泡L不亮,但电流表、电压表均有示数,接下来首先应进行的操作是______。
A. 检查电路是否断路
B. 更换小灯泡
C. 移动滑动变阻器的滑片P,观察灯泡L是否发光
(3)正确完成上述操作后,移动滑动变阻器的滑片使灯泡L正常发光,电流表示数如图乙所示,此时灯泡L的电阻约为______Ω。(结果保留一位小数)
(4)接下来,同桌小明想利用实验器材测一个未知阻值R的电阻,可检查时发现电压表已损坏,于是又找到一个已知阻值的电阻R0和一个开关,设计的电路如图丙所示。
①闭合开关S1,断开开关S2,读出此时电流表的示数I1;
②闭合开关S2,断开开关S1,读出此时电流表示数I2;
③得出待测电阻R表达式:R=______。
【答案】(1)右 (2)C
(3)8.3 (4)
【解析】
【小问1详解】
闭合开关前,滑动变阻器滑片应置于右端,处于阻值最大处,保护电路
【小问2详解】
电流表、电压表均有示数,说明电路通路,灯泡不亮是因为滑动变阻器阻值太大,电流过小,应移动滑动变阻器滑片P,观察灯泡是否发光,故AB不符合题意,C符合题意。
故选C。
【小问3详解】
图乙中电流表选0~0.6A量程,分度值0.02A,示数为0.3A,灯泡正常发光时电压2.5V,电阻为
【小问4详解】
第一步闭合开关S1,断开开关S2,此时R0单独工作,电流表测通过R0的电流I1,电源电压
第二步闭合开关S2,断开开关S1,此时R单独工作,电流表测通过R的电流I2,由欧姆定律可知,待测电阻为
27. 在“测量未知电阻的阻值”实验中,电源电压恒定,小亮设计并连接了如图甲所示的实验电路。
(1)请用笔画线代替导线将图甲实验电路连接完整(要求:闭合开关,滑片P向左移动时,电流表的示数变小);
(2)连接电路时,开关应处于______状态;
(3)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移到最______(选填“左”或“右”)端。闭合开关后,发现电流表示数为零,但电压表指针明显偏转,且示数接近电源电压,若电路连接完好,则电路发生的故障可能是________________________;
(4)排除故障后进行实验,记录的数据如下表所示,其中第3次实验时,电流表的示数如图乙所示,为______A。分析处理表格中数据,可知待测电阻______(结果保留1位小数);
实验次数
1
2
3
电压
1.5
2.0
2.7
电流
0.3
0.4
(5)利用该电路测量额定电压为的小灯泡电阻时,根据实验数据绘制出了通过小灯泡的电流与其两端电压的关系图像,如图丙所示。由图丙可知,小灯泡的电阻不是定值,原因是______;小灯泡的额定功率为______。
【答案】(1) (2)断开
(3) ①. 左 ②. 电阻断路
(4) ①. 0.5 ②. 5.1
(5) ①. 灯丝电阻受温度影响 ②. 0.5
【解析】
【小问1详解】
在测量未知电阻的阻值实验中,变阻器应与未知电阻串联,其接线柱一上一下接入电路,滑片向左移动时,电流表示数变小,则变阻器接入电路的阻值变大,右下接线柱接入电路,作图如下:
【小问2详解】
为了保护电路,在连接电路时,开关应断开。
【小问3详解】
[1]为了保护电路,在闭合开关前,变阻器的滑片应置于阻值最大处的最左端。
[2]在串联电路中,闭合开关后,电流表示数为0,则可能是电路中出现了断路。而电压表示数接近电源电压,说明电压表与电源接通,则可能是电压表并联部分电路断开了,所以故障可能是未知电阻断路了。
【小问4详解】
[1]由图乙知,电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.5A。
[2]由表格数据知,三次实验得出的未知电阻的阻值分别为,,
未知电阻的阻值
【小问5详解】
[1]由图丙知,小灯泡的I-U图像是一条曲线,说明其阻值不是定值,随着电压的变化,灯丝的温度也变化,所以小灯泡的阻值随着温度的变化而变化。
[2]由图乙知,小灯泡两端的电压为2.5V时,通过的电流为0.2A,其额定功率
五、计算题(共2小题)
28. 如图所示,R1=15Ω,开关闭合后电流表的示数是0.2A,电压表的示数是6V,求:
(1)R2的电阻值;
(2)R1的两端的电压U1;
(3)电源电压.
【答案】(1)30Ω;(2)3V;(3)9V.
【解析】
【分析】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.(1)根据欧姆定律求出电阻R1两端的电压;(2)根据欧姆定律求出电阻R2的阻值;(3)根据串联电路的电压特点求出电源电压.
【详解】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.
(1)由I=可得电阻R2的阻值:R2= =30Ω;(2)电阻R1两端的电压: U1=IR1=0.2A×15Ω=3V;(3)因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电源的电压: U=U1+U2=3V+6V=9V.
29. 小明家新买一个电蒸锅,如图所示为其内部简化电路图,它有加热和保温两个挡位;R1、R2均为发热电阻,R1的阻值为484Ω,加热挡功率为1200W;已知水的比热容;求:
(1)电蒸锅正常工作时,保温挡的功率;
(2)电蒸锅正常工作时,电阻R2的阻值;
(3)某次电蒸锅对水加热时,加热效率为84%,要使1.2kg的水温度升高75℃需要消耗多少电能?
【答案】(1)100W;(2)44Ω;(3)
【解析】
【详解】解:(1)由可知,只闭合S1时,电路为R1的简单电路,电路中电阻最大,电功率最小,电蒸锅为保温挡;当S1、S2都闭合,R1、R2并联,因并联电路的总电阻小于任一分电阻,电路中电阻最小,电功率最大,电蒸锅为加热挡;只闭合S1时,只有R1接入电路,电蒸锅处于保温挡,由可得保温挡功率
(2)当S1、S2均闭合时,R1、R2并联,电蒸锅处于加热挡,则电阻R2的电功率
由可知,电阻R2的阻值
(3)要使1.2kg的水温度升高75℃,水需要吸收的热量
由可知,消耗的电能
答:(1)电蒸锅正常工作时,保温挡的功率为100W;
(2)电蒸锅正常工作时,电阻R2的阻值为44Ω;
(3)某次电蒸锅对水加热时,加热效率为84%,要使1.2kg的水温度升高75℃需要消耗的电能为4.5×105J。
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九年级物理期初测试
一、选择题(共10小题,1~8题为单项选择题,9~10为多项选择题)
1. 用电学知识判断下列说法中正确的是( )
A. 人体安全电压为220V
B. 家用电热水壶的功率约为1000W
C. 电冰箱一天耗电大约5J
D. 书桌上的台灯正常工作时的电流约为5A
2. 许多优美的诗词与物理知识紧密联系,从物理角度分析,下列诗句主要体现分子在做无规则运动的是( )
A. 孤帆一片日边来 B. 风起荷香四面来
C. 风吹杨柳花飞絮 D. 春江水暖鸭先知
3. 如图是某内燃机的某工作冲程,下列图中的工作冲程是( )
A. 做功冲程 B. 吸气冲程 C. 压缩冲程 D. 排气冲程
4. 利用5G技术进行人脸识别的闸机已被广泛应用在地铁、展览馆等场所,如果要求刷卡、扫二维码、人脸识别三者都可以各自独立地打开闸门,下列四个原理图中(其中M是闸机)符合要求的是( )
A. B.
C. D.
5. 按照图甲的电路图连接好电路,探究并联电路中电流的特点,闭合开关S后,电流表A1、A2的示数如图乙、丙所示,则通过灯泡L2的电流为( )
A. 0.2A B. 0.3A C. 0.5A D. 0.7A
6. 今年3月份,价值26亿的国产EVU光刻机已在上海正式投产,中国光刻机技术在被封锁后又取得了重大突破,光刻机的主要用途是制造芯片。则制造芯片的主要材料是( )
A. 半导体材料 B. 超导材料 C. 绝缘材料 D. 以上都不对
7. 如图所示电器中,利用电流的热效应工作的是( )
A. 洗衣机 B. 风扇
C. 电暖器 D. 扫地机器人
8. 下列做法符合安全用电原则的是( )
A. 发现绝缘皮破损的电线及时更换
B. 用湿的手去拔电源
C. 将电动车电池拆下后带回家充电
D. 在高压线附近放风筝
9. 小花回家,发现家里的电风扇在吹风,电热水壶在烧水,妈妈的手机在充电,而这些电能都是城郊的发电厂输送过来的,下列关于能量转化的说法,正确的是( )
A. 电风扇工作时是把电能转化成机械能
B. 电热水壶工作时是把内能转化成电能
C. 手机在充电是把电能转化成化学能
D. 发电厂是把电能转化成机械能
10. 如图所示电路,电源电压为4.5V且恒定,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,小灯泡规格为“2.5V 1.25W”(灯丝阻值不变),滑动变阻器规格为“20Ω 1A”。保证电路中各元件都不损坏,下列说法正确的是( )
A. 电流表示数的最大值为0.6A
B. 滑动变阻器允许接入电路的最大阻值为20Ω
C. 电路的最大功率为2.25W
D. 小灯泡实际功率的最小值为0.45W
二、填空题(共10小题)
11. 为了纪念科学家伏特,人们将他的名字作为__________的单位;雷电是一种常见的自然现象,某次闪电时云层间的电压为V,相当于__________kV。
12. 某同学家中一周前,后电能表示数如图所示,他家所在地区每度电的费用是元,则他家一周消耗的电能是______;请你估算他家每个月(按30天)需要付电费______元。(取整数)
13. 宁夏的辣糊糊火锅风靡全国,辣糊糊火锅里的辣椒功不可没,能闻到火锅的香气说明______。火锅食材温度越来越高是通过______的方式来改变内能的。
14. 某金属丝两端电压是4V时,通过它的电流是0.8A,则该段金属丝的电阻是________;当它两端电压为0V时,该导体的电阻为________。
15. 水是人体内含量最高的物质,由于水的___________较大,当环境温度变化较快的时候,水的温度变化相对较___________,可以避免对人体造成严重伤害。
16. 教室里的日光灯和电风扇是___________(选填“串联”或“并联”)的,控制用电器的开关应接在___________(选填“火线”或“零线”)上。
17. 电阻R和灯泡L的图像如图所示,当电阻R和灯泡L并联在某一电源上时,干路中的电流为,则电源电压为______V;若将电阻R和灯泡L串联在电压为的电源上,小灯泡L的实际功率为,定值电阻R的功率为P,则______。
18. 如图所示是某单缸四冲程汽油机的结构示意图,图中所示为汽油机的_________冲程,该冲程是靠飞轮转动的_________来辅助完成;若该汽油机飞轮转速为3000r/min,则该汽油机每秒对外做功_______次。
19. 热值在数值上等于某种燃料______燃烧时放出的热量。酒精的热值为,那么酒精燃烧时放出的热量最多为______J。
20. 如图所示的电路中,电源电压U保持不变。小李对电路进行了如下一些操作:只闭合开关S和S3,当滑动变阻器接入电路的阻值为40Ω时,电流表的示数为0.1A,则此时滑动变阻器R消耗的功率为_______W;只闭合开关S和S2,电压表V1和V2的示数分别为U1和U2,电流表的示数为I1;只闭合开关S、S1和S3,将滑片移动到最左端时,电流表的示数为I2;保持滑片位置不变,再断开开关S1,电流表的示数变化了1.2A。已知I1∶I2=1∶9,U1∶U2=1∶5,则电源电压U为_______V。
三、作图题(共2小题)
21. 请在如图所示电路中的“〇”内填上电流表或电压表的符号,使两灯都能发光。
22. 小明想要制作一个可以方便携带的电风扇。图甲是他设计的电风扇的电路图,请在图乙中用笔画线表示导线,连接对应的实物图。
四、实验探究题(共5小题)
23. 如图甲是探究“比较不同物质吸热的情况”的实验装置。
(1)实验中应量取________相等的A、B两种液体,为了完成该实验,除了图甲中所示的器材外,还需要增加的测量工具有天平和秒表。
(2)A、B液体吸收热量的多少可通过________(选填“温度计示数”或“加热时间”)来反映。
(3)依据实验数据描绘的水和沙子的温度随时间变化的图像如图乙所示,可知在质量,吸收热量相同时,从图乙中可以看出,________液体的温度升高得较快,________液体的比热容较大。
24. 在“探究电流与电阻的关系”实验中,已知电压为的电源,滑动变阻器一个,、、、的定值电阻各一个,其它器材如图。
(1)闭合开关后,发现电流表无示数,电压表指针超过测量范围,则电路的故障可能是电阻R______。
(2)排除故障后,先将定值电阻接入电路,在移动滑动变阻器滑片的过程中,眼睛应注意观察______(选填“电流表”或“电压表”)。
(3)断开开关,取下的定值电阻,换成的定值电阻,闭合开关,应向______(选填“A”或“B”)端移动滑片,直至电压表示数为______V时,读出电流表的示数,记录实验数据,并绘制成图乙所示。
(4)多次改变R的阻值,调节变阻器的滑片,得到如图乙所示的电流I随电阻R变化的图像,可得出结论:电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成______。
(5)为了顺利完成本实验,滑动变阻器的最大值至少______
25. 小军同学在“探究影响导体电阻大小的因素”时,做出了如下猜想。
猜想一:导体的电阻可能与导体的长度有关;
猜想二:导体的电阻可能与导体的横截面积有关;
猜想三:导体的电阻可能与导体的材料有关。
为了验证上述猜想,小军设计了如图所示的电路,其中A、B、C、D是四根电阻丝(S表示电阻丝的横截面积)。
(1)连接电路时,开关应处于_______状态;实验中,在M、N之间分别接上不同的导体,通过观察电流表示数来比较导体电阻的大小会更加准确;
(2)为了验证猜想二,应该选用编号为________的两根电阻丝进行实验;选用编号为AD的两根电阻丝进行实验,是为了验证猜想_____;
(3)小军又做了如下实验:将镍铬合金丝吹一段时间热风,发现电流表示数变小,这说明导体的电阻与_______有关。
26. 在“测量小灯泡的电阻”实验中,选用的器材有:两节新干电池、额定电压为2.5V的待测小灯泡、滑动变阻器、电流表、电压表、开关和若干导线。
(1)正确连接好电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于______(选填“左”或“右”)端。
(2)电路连好后,闭合开关S,发现灯泡L不亮,但电流表、电压表均有示数,接下来首先应进行的操作是______。
A. 检查电路是否断路
B. 更换小灯泡
C. 移动滑动变阻器的滑片P,观察灯泡L是否发光
(3)正确完成上述操作后,移动滑动变阻器的滑片使灯泡L正常发光,电流表示数如图乙所示,此时灯泡L的电阻约为______Ω。(结果保留一位小数)
(4)接下来,同桌小明想利用实验器材测一个未知阻值R的电阻,可检查时发现电压表已损坏,于是又找到一个已知阻值的电阻R0和一个开关,设计的电路如图丙所示。
①闭合开关S1,断开开关S2,读出此时电流表的示数I1;
②闭合开关S2,断开开关S1,读出此时电流表示数I2;
③得出待测电阻R表达式:R=______。
27. 在“测量未知电阻的阻值”实验中,电源电压恒定,小亮设计并连接了如图甲所示的实验电路。
(1)请用笔画线代替导线将图甲实验电路连接完整(要求:闭合开关,滑片P向左移动时,电流表的示数变小);
(2)连接电路时,开关应处于______状态;
(3)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移到最______(选填“左”或“右”)端。闭合开关后,发现电流表示数为零,但电压表指针明显偏转,且示数接近电源电压,若电路连接完好,则电路发生的故障可能是________________________;
(4)排除故障后进行实验,记录的数据如下表所示,其中第3次实验时,电流表的示数如图乙所示,为______A。分析处理表格中数据,可知待测电阻______(结果保留1位小数);
实验次数
1
2
3
电压
1.5
2.0
2.7
电流
0.3
0.4
(5)利用该电路测量额定电压为的小灯泡电阻时,根据实验数据绘制出了通过小灯泡的电流与其两端电压的关系图像,如图丙所示。由图丙可知,小灯泡的电阻不是定值,原因是______;小灯泡的额定功率为______。
五、计算题(共2小题)
28. 如图所示,R1=15Ω,开关闭合后电流表的示数是0.2A,电压表的示数是6V,求:
(1)R2的电阻值;
(2)R1的两端的电压U1;
(3)电源电压.
29. 小明家新买一个电蒸锅,如图所示为其内部简化电路图,它有加热和保温两个挡位;R1、R2均为发热电阻,R1的阻值为484Ω,加热挡功率为1200W;已知水的比热容;求:
(1)电蒸锅正常工作时,保温挡的功率;
(2)电蒸锅正常工作时,电阻R2的阻值;
(3)某次电蒸锅对水加热时,加热效率为84%,要使1.2kg的水温度升高75℃需要消耗多少电能?
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