内容正文:
银川北塔中学2024-2025学年第一学期期末学业评估九年级
物理试卷
满分:100分 考试时间:100分钟
一、选择题(每题2分,本题共32分。)
1. 根据你对生活中物理量的认识,下列数据符合实际的是( )
A. 让人感觉舒适的温度均为10℃ B. 教室空调的电流可以达到5A
C. 教室里一盏日光灯的额定功率为400W D. 我国家庭电路的电压是22V
2. 下列现象中属于扩散现象的是( )
A. 乡村里炊烟袅袅升起
B. 腌制鸭蛋时将蛋泡在盐水中,几天后蛋变咸了
C. 风起时花粉在花朵间传播
D. 冬天里雪花漫天飞舞
3. 如图是单缸四冲程汽油机工作循环中的一个冲程,它是( )
A. 吸气冲程 B. 压缩冲程 C. 做功冲程 D. 排气冲程
4. 下列说法正确的是( )
A. 物体吸收热量,温度一定升高
B. 在热传递过程中,温度总是从内能大的物体传向内能小的物体
C. 搓手使手变暖和,是通过热传递的方式来改变物体的内能
D. 水的比热容比沙石大,故沿海地区的昼夜温差较小
5. 轿车行驶过程中,油箱中汽油逐渐减少,剩余汽油的热值、密度、比热容的变化情况为( )
A. 热值不变,密度不变,比热容不变 B. 热值不变,密度变小,比热容变小
C. 热值变小,密度不变,比热容不变 D. 热值变小,密度变小,比热容变大
6. 电炉中的电阻丝通电一段时间后变得很烫,而连接的导线却不怎么热,主要是( )
A. 通过导线的电流小于通过电阻丝的电流
B. 导线的绝热皮隔热
C. 导线的电阻远小于电阻丝的电阻
D. 导线散热比电阻丝快
7. 如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S1和S2,灯L正常发光,则断开开关S2时( )
A. 电流表示数变大,灯L变亮
B. 电压表示数变大,灯L的实际功率变小
C. 电流表示数变小,灯L仍然正常发光
D. 电压表示数不变,电路的总功率变大
8. 在下图中,属于热传递改变内能的是( )
A. 两手相互摩擦能发热 B. 用火给水壶里的水加热
C. 锯木头锯子发烫 D. 压缩空气引火
9. 甲、乙、丙三个小球,球若甲与经丝绸摩擦过的玻璃棒互相吸引,乙排斥甲,丙吸引乙,则丙球( )
A. 一定不带电 B. 不带电或带正电
C. 一定带负电 D. 不能带正电
10. 如图所示的做法中,符合安全用电原则的是( )
A. 雷雨天站在大树下避雨 B. 用手指碰触插座的插孔
C. 用湿抹布擦发光的灯泡 D. 将冰箱的金属外壳接地
11. 智能手机在现代生活中的作用越来越重要,频繁使用会导致它的电能消耗得很快,当手机“电量”所剩无几时,通常可以将其设置成“省电模式”来延长使用时间,这是通过以下哪种方式实现的( )
A. 降低散热能力 B. 减小总功率
C. 增大电池电压 D. 增大电流
12. 下列说法正确的是( )
A. 使用测电笔时,手不能接触笔尾金属体
B. 验电器是利用异种电荷互相排斥的规律来工作的
C. 摩擦起电的实质是正电荷由一个物体转移到另一个物体
D. 金属导体中的电流方向与导体中自由电子定向移动的方向相反
13. 如图所示,把标有“12V 12W”的灯和“12V 6W”的灯串联起来接在电源电压为12V的电路中,正确的说法是( )
A. 通过、的电流不相等
B. 、两灯均不能正常发光,但灯较亮
C. 、两灯均不能正常发光,但灯较亮
D. 、两灯都能正常发光,灯较亮
14. 下列连接方法中(电源电压U都相等),闭合开关后,虚线框里电阻丝的电功率最小的是( )
A. B.
C. D.
15. 取一个橙子,把铜片、铁片插入其中,就制成了一个水果电池。用电压表测量电压如图所示,下列说法正确的是( )
A. 铁片是水果电池的正极 B. 两个相同水果电池串联后可提供更高电压
C. 该水果电池的电压是3V D. 水果电池将内能转化为电能
16. 在自动售票公交车后门两侧的扶手上各装有一个红色按钮。如图所示,想要下车的乘客只要按下其中任何一个按钮,装在车内的电铃就会响起,以提醒司机停车。四个电路中符合要求的是( )
A. B.
C. D.
二、选择说明题(每题4分,本题共8分)
17. 在如图所示的家庭电路中,先闭合开关S1,让电炉正常工作,然后依次闭合灯泡开关,则( )
A.接入电路的总电阻变大
B.火线和零线中的电流变大
C.通过各用电器的电流一定相等
D.电炉的功率比灯泡的功率大,所以它两端的电压更高
理由:________________。
18. 图甲所示是一款雾霾浓度检测仪,其检测原理如图乙所示,是定值电阻,传感器的电阻随雾霾浓度的增大而减小。当雾霾浓度增大时,下列说法正确的是( )
A.电压表示数变大,电流表示数变小
B.电压表示数变小,电流表示数变大
C.电压表示数变大,电流表示数变大
D.电压表示数变小,电流表示数变小
理由:__________
三、填空(每空1分,本题共9分)
19. 如图所示,这是我国古老的医疗技法——刮痧和艾灸。当刮痧板在身体上刮动时,身体会感觉到热,这是通过______方式增加身体的内能;艾灸时用艾条熏烤患者的穴位,局部有温热感,这是通过______的方式使其内能增加的。
20. 电暖器接入电路时需用三孔插座,将其用电部分连入电路的同时,也将它的金属外壳与________相连,它与其他家用电器间的连接方式为________。在一个示数为 的电能表后面,只将一个“220V 800W”的电暖器接入电路中,工作5h,电暖器消耗电能________,此时电能表示数变为 ________。
21. 如图所示,闭合S,灯泡L正常发光;再闭合S1,灯泡的亮度_____(选填“变亮”“变暗”或“不变”),电流表读数_____;电路消耗的总功率_____.(以二空选填“变大”“变小”或“不变”)
四、应用题(23分)
22. 如图所示的家庭电路,要求开关控制螺口灯泡,插座单独使用.
( )
23. 根据下面的实物图画出与之对应的电路图.
24. 电给我们的生活带来了极大的使利,但不正确用电也会带来很大的危害。所以,一定要学会安全用电,让电更好地为我们服务。如图所示的家庭电路中,如果同时使用的用电器总功率过大,可能会引发火灾。请你用所学过的电学知识来解释原因。
25. 据勘测,在相同的日照下,当湖水温度在32℃的时候,水泥地面的温度可达到57℃,柏油马路的温度更高达63℃!
(1)请你根据比热容的知识,简要解释这一现象。
(2)类似水泥地、柏油马路这些高温物体在现代城市中比比皆是,形成巨大的热源,烘烤着城市的大气和人们的生活环境。请提出一条改善这一现象的合理建议或措施。(不要求解释)
26. 为什么电热水壶的电源线都比较短?请从安全用电的角度来分析。
27. 国家提倡节能减排,各地“煤改气”正在积极进行,某同学测算他家天然气烧水的热效率时将4kg的水倒入烧水壶中,并测出水温为20℃。在一个标准大气压下,把水刚加热到100℃时,测出消耗天然气。已知水的比热容,天然气热值约为。求:
(1)将这些水烧开,需吸收多少热量;
(2)在这种情况下,燃烧的天然气放出了多少热量;
(3)他家天然气灶的效率。
28. 人类正面临能源危机,为了找到更节能的光源,科学家做了大量的实验,实验发现下表中的IED灯和白炽灯在正常工作时,光照强度相同。请通过计算回答下列问题∶
(1)LED灯正常发光时的电流是多大?
(2)LED灯正常发光时的电阻是多大?
(3)正常工作10h,使用LED灯比白炽灯要节约多少电能?
五、实验探究题(本题共28分。)
29. 小明用如图所示装置探究两种液体的吸热能力。
(1)实验中,必须取________(选填“质量”或“体积”)相等的甲、乙两种液体,规格________(选填“相同”或“不相同”)的电阻丝;
(2)实验中,通过比较________来判断吸热能力的强弱;
(3)表中是某次实验记录的数据,分析可知,液体________(选填“甲”或“乙”)的吸热能力较强;
(4)该装置还可以用来探究电流通过导体产生的热量与________或________的关系。
液体
质量(g)
初始温度(℃)
加热时间(min)
最终温度(℃)
甲
150
20
3
45
乙
150
20
3
68
30. 小明利用4节新干电池,阻值分别为、、、、的定值电阻,铭牌上标有“ 1A”的滑动变阻器等实验器材“探究电流与电阻关系”。
(1)小明连接好如图甲所示的电路,检查时发现电路中有一处连接错误,请你在错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线,将电路连接正确
(2)电路改接正确后,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应滑到最________(选填“左”或“右”)端,滑动变阻器在此实验中的作用是①________,②________________
(3)小明将定值电阻接入电路后,闭合开关,发现电流表有示数而电压表无示数,则电路中的故障可能是________________(写出一种):
(4)小明将的定值电阻接入电路中,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使定值电阻两端电压为4V,读出并记录电流表示数:保持滑动变阻器的滑片位置不变,把的定值电阻换成的定值电阻后,直接闭合开关,电压表的示数将________(选填“大于”、“小于”或“等于”)4V,此时应将滑动变阻器的滑片在原来基础上向________(选填“左”或“右”)端移动,直到电压表的示数再次达到4V,记录电流表的示数;
(5)当小明将定值电阻接入电路时,无论怎样调节滑动变阻器的滑片,都无法使定值电阻两端电压为4V,则原因可能是________(写出一条即可);
(6)完成实验探究后,小明得出结论:________________________________;
(7)小明想将定值电阻换成小灯泡来探究电流与电压的关系,但大家都认为他的想法不可行,理由是________________。
31. 如图甲是小明测量定值电阻的阻值所连接的部分电路。
(1)他用导线将图中的滑动变阻器连入电路后,闭合开关前,发现电流表指针在零刻度线左侧,其原因可能是___________;
A.电流表指针没有调零 B.电流表正负接线柱接反了
C.定值电阻R被断路 D.电路中电流超过了电表量程
(2)问题解决后,闭合开关,左右移动滑片,发现电流表有示数且不变,电压表示数始终接近3V,其原因可能是___________;
(3)问题解决后,闭合开关,滑片P移动到某一位置时,电压表的示数为2.5V,电流表的示数如图乙所示,为___________A,则电阻R的阻值是___________Ω;
(4)小明把上面的测量结果确定为定值电阻的阻值,请你指出他的不足之处___________。
32. 如图所示是探究“电流产生的热量与哪些因素有关”的装置, 甲、乙两图的密闭容 器中都装有等量的空气;
(1)图甲装置可研究电流产生的热量与___________ 的关系;
(2)图乙两密闭容器中的电阻丝阻值相等,在其中一容器外部并联一个阻值相等的电 阻e。若两侧U形管液面高度变化相同,则故障可能是___________ ;排除故障后通电相 同时间,发现左侧U形管内液面高度变化明显,这表明:在电阻和通电时间相同的 情况下,通过导体的___________越大,产生的热量越多;
(3)为了使乙实验中两侧U形管液面高度差更明显,可将空气盒外电阻换成_______ (选填“大于”或“小于”) 5Ω的电阻;
(4)在图乙中,相同时间内,c 和 d 两电阻产生的热量之比为___________;
(5)生活中我们经常见到“电炉丝热得发红,而与它相连的导线却不热”这一现象,可用上面图_________ 的实验结论来解释。
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银川北塔中学2024-2025学年第一学期期末学业评估九年级
物理试卷
满分:100分 考试时间:100分钟
一、选择题(每题2分,本题共32分。)
1. 根据你对生活中物理量的认识,下列数据符合实际的是( )
A. 让人感觉舒适的温度均为10℃ B. 教室空调的电流可以达到5A
C. 教室里一盏日光灯的额定功率为400W D. 我国家庭电路的电压是22V
【答案】B
【解析】
【详解】A.让人感觉舒适的温度约为 23℃ 左右, 10℃ 会让人感觉寒冷,故A不符合题意;
B.教室空调的功率通常在 1000W 以上,家庭电压为220V,电流可达,故B符合题意;
C.教室里一盏日光灯的额定功率约为40W,400W功率过大,故C不符合题意;
D.我国家庭电路的电压是220V,而非 22V,故D不符合题意。
故选 B。
2. 下列现象中属于扩散现象的是( )
A. 乡村里炊烟袅袅升起
B. 腌制鸭蛋时将蛋泡在盐水中,几天后蛋变咸了
C. 风起时花粉在花朵间传播
D. 冬天里雪花漫天飞舞
【答案】B
【解析】
【详解】A.乡村里炊烟袅袅升起是炊烟颗粒在运动,属于机械运动,故A不符合题意;
B.腌制鸭蛋时将蛋泡在盐水中,几天后蛋变咸了,是由于分子在不停的做无规则运动,属于扩散现象,故B符合题意;
C.风起时花粉在花朵间传播是花粉颗粒在运动,属于机械运动,故C不符合题意;
D.冬日里雪花漫天飞舞是物体在运动,属于机械运动,故D不符合题意。
故选B。
3. 如图是单缸四冲程汽油机工作循环中的一个冲程,它是( )
A. 吸气冲程 B. 压缩冲程 C. 做功冲程 D. 排气冲程
【答案】B
【解析】
【详解】由图可知,进气门和排气门均关闭,活塞向上运动,压缩汽缸内气体,火花塞未点火,即为压缩冲程,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
4. 下列说法正确的是( )
A. 物体吸收热量,温度一定升高
B. 在热传递过程中,温度总是从内能大的物体传向内能小的物体
C. 搓手使手变暖和,是通过热传递的方式来改变物体的内能
D. 水的比热容比沙石大,故沿海地区的昼夜温差较小
【答案】D
【解析】
【详解】A.晶体熔化时吸收热量,温度保持不变,故A错误;
B.在热传递过程中,传递的是热量,不是温度,热量总是从温度高的物体传递给温度低的物体,故B错误;
C.搓手使手变暖和,是通过做功的方式来改变物体的内能,故C错误;
D.水的比热容比沙石大,白天环境温度高时,水吸收热量以降温,夜晚环境温度降低时,水放出热量以保暖,这样沿海地区的昼夜温差变化较小,故D正确。
故选D。
5. 轿车行驶过程中,油箱中汽油逐渐减少,剩余汽油的热值、密度、比热容的变化情况为( )
A. 热值不变,密度不变,比热容不变 B. 热值不变,密度变小,比热容变小
C. 热值变小,密度不变,比热容不变 D. 热值变小,密度变小,比热容变大
【答案】A
【解析】
【详解】热值是燃料的特性,只与种类有关,剩余汽油的热值不变;密度是物质的特性,与质量无关,剩余汽油的密度不变;比热容是物质的属性,与质量无关,剩余汽油的比热容不变,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
6. 电炉中的电阻丝通电一段时间后变得很烫,而连接的导线却不怎么热,主要是( )
A. 通过导线的电流小于通过电阻丝的电流
B. 导线的绝热皮隔热
C. 导线的电阻远小于电阻丝的电阻
D. 导线散热比电阻丝快
【答案】C
【解析】
【详解】A.电炉丝跟铜导线串联,通过它们的电流I和通电时间t相等,故A错误,A不符合题意;
BCD.因为,且,所以产生的热量:,即相同时间内导线产生的热量小于电炉丝产生的热量,而与散热快慢、隔热效果无关,故C符合题意,BD不符合题意。
故选C。
7. 如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S1和S2,灯L正常发光,则断开开关S2时( )
A. 电流表示数变大,灯L变亮
B. 电压表示数变大,灯L的实际功率变小
C. 电流表示数变小,灯L仍然正常发光
D. 电压表示数不变,电路的总功率变大
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】B.由电路图知道,闭合开关S1和S2时,定值电阻R与灯泡L并联,电压表测电源两端的电压,电流表测干路电流,当断开开关S2时,电路为灯泡L的简单电路,电压表测电源两端的电压,电流表测通过L的电流,由于电源电压保持不变,所以,电压表的示数不变,故B错误;
A.由于并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,通过灯泡L的电流不变,灯L仍然正常发光,故A错误;
C.因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,电路的总电流变小,即电流表的示数变小,故C正确;
D.由P=UI知道,电路的总功率最小,故D错误。
故选C。
8. 在下图中,属于热传递改变内能的是( )
A. 两手相互摩擦能发热 B. 用火给水壶里的水加热
C. 锯木头锯子发烫 D. 压缩空气引火
【答案】B
【解析】
【详解】ACD.两手相互摩擦能发热,木头锯子发烫,压缩空气引火,这些是做功改变物体的内能,故ACD不符合题意;
B.用火给水壶里的水加热,这是热传递改变物体的内能,故B符合题意。
故选B。
9. 甲、乙、丙三个小球,球若甲与经丝绸摩擦过的玻璃棒互相吸引,乙排斥甲,丙吸引乙,则丙球( )
A. 一定不带电 B. 不带电或带正电
C. 一定带负电 D. 不能带正电
【答案】B
【解析】
【详解】同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。甲排斥乙,故甲、乙带同种电荷;丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,甲与玻璃棒互相吸引,故甲带负电,则乙也带负电;丙吸引乙,则丙带正电或不带电。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
10. 如图所示的做法中,符合安全用电原则的是( )
A. 雷雨天站在大树下避雨 B. 用手指碰触插座的插孔
C. 用湿抹布擦发光的灯泡 D. 将冰箱的金属外壳接地
【答案】D
【解析】
【详解】A.物体的尖端易发生放电现象,树上端尖且是导体故雷雨天站在大树下避雨易发生雷电事故,不符合题意;
B.安全用电要求不接触低压带电体,不靠近高压带电体,故用手指碰触插座的插孔不符合题意;
C.因为湿抹布是导体,而发光的灯泡是高温的玻璃,此时玻璃容易导电,所以用湿抹布擦发光的灯泡易发生触电事故,不符合题意;
D.具有金属外壳的用电器使用时必须使金属外壳接地,防止因金属外壳漏电发生触电事故,符合题意.
11. 智能手机在现代生活中的作用越来越重要,频繁使用会导致它的电能消耗得很快,当手机“电量”所剩无几时,通常可以将其设置成“省电模式”来延长使用时间,这是通过以下哪种方式实现的( )
A. 降低散热能力 B. 减小总功率
C. 增大电池电压 D. 增大电流
【答案】B
【解析】
【详解】当电能W一定时,由可得,要延长使用时间t,则需要减小总功率P,因此手机的“省电模式”是通过减小总功率的方式来延长使用时间的;根据可知,电源电压一定,功率变小,电路中的电流变小,因此“省电模式”是通过减小电流的方式来延长使用时间的。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
12. 下列说法正确的是( )
A. 使用测电笔时,手不能接触笔尾金属体
B. 验电器是利用异种电荷互相排斥的规律来工作的
C. 摩擦起电的实质是正电荷由一个物体转移到另一个物体
D. 金属导体中的电流方向与导体中自由电子定向移动的方向相反
【答案】D
【解析】
【详解】A.使用测电笔时手不能碰到笔尖金属体,是为了防止触电;但必须接触笔尾金属体,这样才能正确辨别火线和零线。故A错误;
B.验电器是利用同种电荷互相排斥的规律来工作的。故B错误;
C.摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另外一个物体。故C错误;
D.物理学中规定正电荷定向移动的方向为电流方向,即电流方向与正电荷定向移动的方向相同。与负电荷定向移动方向相反。自由电子属于负电荷,所以金属导体中电流方向与导体中自由电子定向移动的方向相反。故D正确。
故选D。
13. 如图所示,把标有“12V 12W”的灯和“12V 6W”的灯串联起来接在电源电压为12V的电路中,正确的说法是( )
A. 通过、的电流不相等
B. 、两灯均不能正常发光,但灯较亮
C. 、两灯均不能正常发光,但灯较亮
D. 、两灯都能正常发光,灯较亮
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图可知电路为串联电路,串联电路电流处处相等,所以通过、的电流相等,故A错误;
BCD.的电阻为
的电阻为
由题可知两个灯泡的额定电压都是12V,把它们串联在电源电压为12V的电路中,根据串联电路电压规律可知两个灯泡两端的电压都低于12V,则两个灯泡都不能正常发光;由于的电阻大于的电阻,根据串联分压原理可知两端的电压大于两端的电压,根据可知的实际功率大于的实际功率,灯泡的亮度由实际功率决定,则较亮,故B正确,CD错误。
故选B。
14. 下列连接方法中(电源电压U都相等),闭合开关后,虚线框里电阻丝的电功率最小的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.电阻丝为 5Ω,直接接在电源上,电阻RA=5Ω。
B.电阻丝为10Ω ,直接接在电源上,电阻RB=10Ω 。
C.5Ω 和10Ω 电阻串联,总电阻RC=5Ω+10Ω=15Ω。
D.5Ω 和 10Ω 电阻并联,总电阻。
根据 ,电源电压 U 相同,总电阻 R 越大,功率 P 越小,选项 C 的总电阻最大(15Ω),因此其电功率最小,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选 C。
15. 取一个橙子,把铜片、铁片插入其中,就制成了一个水果电池。用电压表测量电压如图所示,下列说法正确的是( )
A. 铁片是水果电池的正极 B. 两个相同水果电池串联后可提供更高电压
C. 该水果电池的电压是3V D. 水果电池将内能转化为电能
【答案】B
【解析】
【详解】A.电压表使用时,电流从电压表的正接线柱流入、负接线柱流出,即电压表的正接线柱与电源的正极相连接,因此铜电极为正极,故A错误;
B.两个相同水果电池串联后可提供更高电压,故B正确;
C.由图知电压表的量程为0-3V,分度值为0.1V,水果电池的电压为0.6V,故C错误;
D.水果电池工作时,将消耗化学能,产生电能,所以是将化学能转化为电能,故D错误。
故选B。
16. 在自动售票公交车后门两侧的扶手上各装有一个红色按钮。如图所示,想要下车的乘客只要按下其中任何一个按钮,装在车内的电铃就会响起,以提醒司机停车。四个电路中符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】由题意可知,按下任何一个下车按钮时电铃都会发声,说明两个开关并联,共同控制电铃。
A.开关S1与电铃串联后与开关S2并联,当开关S2闭合后,会形成电源短路,故A不符合题意;
B.开关S1为总开关,开关S2与电铃并联,因此只闭合开关S2时,电铃不响,两开关都闭合时电源短路,故B不符合题意;
C.两个开关串联,即两个开关必须同时闭合电铃才能发声,故C不符合题意;
D.两个开关并联后共同控制电铃,即任何一个开关闭合后,电铃都能发声,故D符合题意。
故选D。
二、选择说明题(每题4分,本题共8分)
17. 在如图所示的家庭电路中,先闭合开关S1,让电炉正常工作,然后依次闭合灯泡开关,则( )
A.接入电路的总电阻变大
B.火线和零线中的电流变大
C.通过各用电器的电流一定相等
D.电炉的功率比灯泡的功率大,所以它两端的电压更高
理由:________________。
【答案】 ①. B ②. 见解析
【解析】
【详解】A.先闭合开关S1,让电炉正常工作。然后依次闭合控制灯泡的开关,由于家庭电路中各个灯泡和电炉都是并联的,依次闭合各个控制灯泡的开关时,相当于增加了电阻的横截面积,横截面积越大,电阻越小,则接入电路的总电阻变小,故A错误;
B.依次闭合控制灯泡的开关,电路中的总电阻减小,根据欧姆定律可知,在电压一定时,干路中的电流会变大,则火线和零线中的电流会变大,故B正确;
CD.各用电器并联,由并联电路电压规律可知,用电器两端的电压相等,均等于电源电压。由于各用电器电功率不一定相等,根据知,通过各用电器的电流也不一定相等,故CD错误。
故选B。
18. 图甲所示是一款雾霾浓度检测仪,其检测原理如图乙所示,是定值电阻,传感器的电阻随雾霾浓度的增大而减小。当雾霾浓度增大时,下列说法正确的是( )
A.电压表示数变大,电流表示数变小
B.电压表示数变小,电流表示数变大
C.电压表示数变大,电流表示数变大
D.电压表示数变小,电流表示数变小
理由:__________
【答案】 ①. C ②. 见解析
【解析】
【分析】
【详解】[1] 传感器的电阻随雾霾浓度的增大而减小,当雾霾浓度增大时,传感器的电阻变小,总电阻变小,电流变大,电流表的示数变大,定值电阻R0的阻值不变,故电压表的示数变大,故C正确。
[2]见第一空解析。
三、填空(每空1分,本题共9分)
19. 如图所示,这是我国古老的医疗技法——刮痧和艾灸。当刮痧板在身体上刮动时,身体会感觉到热,这是通过______方式增加身体的内能;艾灸时用艾条熏烤患者的穴位,局部有温热感,这是通过______的方式使其内能增加的。
【答案】 ①. 做功 ②. 热传递
【解析】
【详解】[1]当刮痧板在身体上刮动时,与皮肤摩擦,通过做功,将机械能转化为内能,皮肤温度升高,身体会感觉到热,故这是通过做功方式增加身体的内能。
[2]艾灸时用艾条温度较高,热量从艾条传递到皮肤表面,局部有温热感,故这是通过热传递的方式使其内能增加的。
20. 电暖器接入电路时需用三孔插座,将其用电部分连入电路的同时,也将它的金属外壳与________相连,它与其他家用电器间的连接方式为________。在一个示数为 的电能表后面,只将一个“220V 800W”的电暖器接入电路中,工作5h,电暖器消耗电能________,此时电能表示数变为 ________。
【答案】 ①. 大地 ②. 并联 ③. 4 ④. 0366.0
【解析】
【详解】[1]电暖器接入电路时需用三孔插座,三孔插座中的接地孔会将金属外壳与大地相连,防止因外壳带电引发触电事故。
[2]家庭电路中,各用电器之间互不影响,独立工作,因此电暖器与其他家用电器间的连接方式为并联。
[3]已知电暖器额定功率P=800W=0.8kW,工作时间t=5h,消耗的电能W=Pt=0.8kW×5h=4kW⋅h
[4]电能表计数窗的最后一位是小数位。由于电能表示数的变化量等于消耗的电能,此时电能表的示数变为0362.0kW⋅h+4kW⋅h=0366.0kW⋅h
21. 如图所示,闭合S,灯泡L正常发光;再闭合S1,灯泡的亮度_____(选填“变亮”“变暗”或“不变”),电流表读数_____;电路消耗的总功率_____.(以二空选填“变大”“变小”或“不变”)
【答案】 ①. 不变 ②. 变大 ③. 变大
【解析】
【详解】闭合S,电路中只有灯泡L,灯泡L正常发光;再闭合S1,灯L与电阻R并联,根据并联电路电压的规律可知灯泡两端电压为电源电压,保持不变,根据可知灯L的功率不变,灯泡的亮度不变;因灯L的电压为电源电压不变,根据可知通过灯L的电流不变,两开关均闭合时,电流表测干路中的电流,根据并联电路电流的规律可知电流表读数变大;根据P=UI可知,电路消耗的总功率变大.
四、应用题(23分)
22. 如图所示的家庭电路,要求开关控制螺口灯泡,插座单独使用.
( )
【答案】
【解析】
【详解】灯泡的接法:火线进入开关,再进入灯泡顶端的金属点;零线直接接入灯泡的螺旋套.
三孔插座的接法:上孔接地线;左孔接零线;右孔接火线.如下图所示:
23. 根据下面的实物图画出与之对应的电路图.
【答案】
【解析】
【详解】分析实物图,开关S和电流表A1位于干路,开关S1控制灯L1,电流表A2也与L1串联;
另一支路为L2灯,据此画出电路图如下:
【点睛】读懂实物图是关键,实物图看起来没有电路图有条理,可以根据电流的走向进行逐一分辨,弄清楚各个元件的连接关系,再画出电路图.
24. 电给我们的生活带来了极大的使利,但不正确用电也会带来很大的危害。所以,一定要学会安全用电,让电更好地为我们服务。如图所示的家庭电路中,如果同时使用的用电器总功率过大,可能会引发火灾。请你用所学过的电学知识来解释原因。
【答案】根据P=UI得出,据此可知,电压一定时,总功率越大,总电流越大,根据焦耳定律,在导线电阻和通电时间一定时,通过导线(插排)的电流越大,产生的热量越多,因此可能引发火灾。
【解析】
【详解】略。
25. 据勘测,在相同的日照下,当湖水温度在32℃的时候,水泥地面的温度可达到57℃,柏油马路的温度更高达63℃!
(1)请你根据比热容的知识,简要解释这一现象。
(2)类似水泥地、柏油马路这些高温物体在现代城市中比比皆是,形成巨大的热源,烘烤着城市的大气和人们的生活环境。请提出一条改善这一现象的合理建议或措施。(不要求解释)
【答案】见详解
【解析】
【详解】(1)由于水泥和马路表面组成物质的比热容比水的比热容小得多,在相同的日照条件下,水吸热升温较小,所以湖面水的温度较低。
(2)多种植绿色的植物,或多建绿地。
26. 为什么电热水壶的电源线都比较短?请从安全用电的角度来分析。
【答案】见解析
【解析】
【详解】电热水壶等功率较大的用电器,工作时通过连接线的电流会较大,而如果电源连接线过长、横截面积过小,则连接线的电阻就会增大,根据焦耳定律Q=I2Rt可知,在一定时间内,电流通过连接线产生的热量就会增加,容易引起火灾等安全事故,所以电热水壶的电源线都比较短。
27. 国家提倡节能减排,各地“煤改气”正在积极进行,某同学测算他家天然气烧水的热效率时将4kg的水倒入烧水壶中,并测出水温为20℃。在一个标准大气压下,把水刚加热到100℃时,测出消耗天然气。已知水的比热容,天然气热值约为。求:
(1)将这些水烧开,需吸收多少热量;
(2)在这种情况下,燃烧的天然气放出了多少热量;
(3)他家天然气灶的效率。
【答案】(1)
(2) (3)70%
【解析】
【小问1详解】
水吸收的热量
【小问2详解】
燃烧的天然气放出的热量
【小问3详解】
天然气灶的效率
28. 人类正面临能源危机,为了找到更节能的光源,科学家做了大量的实验,实验发现下表中的IED灯和白炽灯在正常工作时,光照强度相同。请通过计算回答下列问题∶
(1)LED灯正常发光时的电流是多大?
(2)LED灯正常发光时的电阻是多大?
(3)正常工作10h,使用LED灯比白炽灯要节约多少电能?
【答案】(1)0.5A;(2)48Ω;(3)
【解析】
【详解】(1)由可得LED灯正常发光时的电流
(2)由可得LED灯正常发光时的电阻
(3)正常工作10h,使用LED灯消耗的电能为
正常工作10h,使用白炽灯消耗的电能为
节约的电能为
答:(1)LED灯正常发光时的电流是0.5A;
(2)LED灯正常发光时的电阻是48Ω;
(3)正常工作10h,使用LED灯比白炽灯要节约的电能。
五、实验探究题(本题共28分。)
29. 小明用如图所示装置探究两种液体的吸热能力。
(1)实验中,必须取________(选填“质量”或“体积”)相等的甲、乙两种液体,规格________(选填“相同”或“不相同”)的电阻丝;
(2)实验中,通过比较________来判断吸热能力的强弱;
(3)表中是某次实验记录的数据,分析可知,液体________(选填“甲”或“乙”)的吸热能力较强;
(4)该装置还可以用来探究电流通过导体产生的热量与________或________的关系。
液体
质量(g)
初始温度(℃)
加热时间(min)
最终温度(℃)
甲
150
20
3
45
乙
150
20
3
68
【答案】(1) ①. 质量 ②. 相同 (2)升高的温度
(3)甲 (4) ①. 加热时间 ②. 电阻大小
【解析】
【小问1详解】
[1][2]探究两种液体的吸热能力时,由控制变量法可知,要控制不同物质的质量相同,故实验中,必须取质量相等的甲、乙两种液体。
实验中运用转换法,通过加热时间判断两种液体吸收热量的多少,所以实验中用规格相同的电阻丝,在相同时间内,两种液体吸收热量相同。
【小问2详解】
实验中甲、乙两种液体的质量相等,加热相同时间,两种液体吸收热量相同,通过比较升高的温度来判断吸热能力的强弱。
【小问3详解】
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,由实验记录的数据可知,加热相同时间,甲升温慢,故液体甲的吸热能力较强。
【小问4详解】
[1][2]把其中一个电阻丝作为研究对象,电阻大小不变,控制电流大小不变,改变通电时间,观察温度的变化,所以该装置还可以用来探究电流通过导体产生的热量与加热时间的关系;把装置中的液体换成相同的液体,两个电阻大小不同,串联时电流大小相同,通电时间相同,观察温度的变化,所以该装置还可以用来探究电流通过导体产生的热量与电阻大小的关系。
30. 小明利用4节新干电池,阻值分别为、、、、的定值电阻,铭牌上标有“ 1A”的滑动变阻器等实验器材“探究电流与电阻关系”。
(1)小明连接好如图甲所示的电路,检查时发现电路中有一处连接错误,请你在错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线,将电路连接正确
(2)电路改接正确后,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应滑到最________(选填“左”或“右”)端,滑动变阻器在此实验中的作用是①________,②________________
(3)小明将定值电阻接入电路后,闭合开关,发现电流表有示数而电压表无示数,则电路中的故障可能是________________(写出一种):
(4)小明将的定值电阻接入电路中,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使定值电阻两端电压为4V,读出并记录电流表示数:保持滑动变阻器的滑片位置不变,把的定值电阻换成的定值电阻后,直接闭合开关,电压表的示数将________(选填“大于”、“小于”或“等于”)4V,此时应将滑动变阻器的滑片在原来基础上向________(选填“左”或“右”)端移动,直到电压表的示数再次达到4V,记录电流表的示数;
(5)当小明将定值电阻接入电路时,无论怎样调节滑动变阻器的滑片,都无法使定值电阻两端电压为4V,则原因可能是________(写出一条即可);
(6)完成实验探究后,小明得出结论:________________________________;
(7)小明想将定值电阻换成小灯泡来探究电流与电压的关系,但大家都认为他的想法不可行,理由是________________。
【答案】(1) (2) ①. 左 ②. 保护电路 ③. 保持电阻两端电压恒定 (3)定值电阻短路
(4) ①. 大于 ②. 左
(5)滑动变阻器最大阻值小了
(6)在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比
(7)不可行,理由是小灯泡的电阻随温度变化而变化
【解析】
【小问1详解】
原电路中,电压表应并联在定值电阻两端,但图中电压表连接错误。需将电压表的 “-” 接线柱与定值电阻的左接线柱相连(或调整导线使电压表并联在定值电阻两端),具体修改如图所示:
【小问2详解】
[1]闭合开关前,滑动变阻器的滑片应滑到最大阻值处。由图可知,滑片滑到左端时,滑动变阻器接入电阻最大。
[2]保护电路(闭合开关前调至最大阻值,防止电流过大);
[3]控制定值电阻两端电压不变,探究电流与电阻关系时,需保持电阻两端电压恒定。
【小问3详解】
电流表有示数(电路通路),电压表无示数,故障可能是定值电阻短路(电压表被短路,无示数;电路仍通路,电流表有示数)。
【小问4详解】
[1]当把10Ω电阻换成20Ω电阻时,根据串联分压原理,电阻增大,其两端电压会大于4V。
[2]为使电压表示数回到4V,需增大滑动变阻器的阻值(分担更多电压),因此滑片应向左端移动。
【小问5详解】
电源由4节干电池组成,总电压。
当接入50Ω电阻时,若要使定值电阻两端电压保持4V不变,则滑动变阻器两端电压应为
根据串联分压,可得
解得R滑=25Ω,但滑动变阻器最大阻值仅20Ω,阻值不足,因此无法使定值电阻两端电压达到4V。
【小问6详解】
在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
【小问7详解】
探究 “电流与电压的关系” 时,需控制电阻不变。但小灯泡的电阻随温度变化而变化(灯丝温度升高,电阻增大),无法满足 “电阻不变” 的实验条件,因此不可行。
31. 如图甲是小明测量定值电阻的阻值所连接的部分电路。
(1)他用导线将图中的滑动变阻器连入电路后,闭合开关前,发现电流表指针在零刻度线左侧,其原因可能是___________;
A.电流表指针没有调零 B.电流表正负接线柱接反了
C.定值电阻R被断路 D.电路中电流超过了电表量程
(2)问题解决后,闭合开关,左右移动滑片,发现电流表有示数且不变,电压表示数始终接近3V,其原因可能是___________;
(3)问题解决后,闭合开关,滑片P移动到某一位置时,电压表的示数为2.5V,电流表的示数如图乙所示,为___________A,则电阻R的阻值是___________Ω;
(4)小明把上面的测量结果确定为定值电阻的阻值,请你指出他的不足之处___________。
【答案】 ①. A ②. 滑动变阻器接线时接到了C和D接线柱上,滑动变阻器相当于导线,不能改变电路的电阻 ③. 0.5 ④. 5 ⑤. 为了结果更准确,没有多次测量
【解析】
【详解】(1)[1]A.若电流表没调零,开关闭合前,电流表的指针不在零刻度线,可能在右端,故A符合题意;
B.若电流表正负接线柱接反,闭合开关后,电流表的指针会反向偏转,故B不符合题意。
C.当定值电阻R被断路时,电流表会有示数,指针在零刻度线右侧,不会在零刻度线左侧,故C不符合题意;
D.当电路中电流超过了电表量程时,电流表会有示数,指针在零刻度线右侧,超过右侧的刻度线,不会在零刻度线左侧,故D不符合题意。
故选A。
(2)[2]左右移动滑片,发现电流表有示数且不变,说明电路是通路且电阻不变,而电压表示数始终接近3V,由于电源是两节干电池,电压为3V,则电阻R两端的电压接近电源电压,其原因可能是滑动变阻器接线时接到了C和D接线柱上,这是滑动变阻器相当于导线,滑片滑动时并不能改变电路的电阻。
(3)[3]如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,则其读数为0.5A。
[4]由于电压表的示数为2.5V,根据电路图可知,电压表测量电阻R的电压,即电阻R两端的电压为2.5V,根据欧姆定律可得,电阻R的阻值为
(4)[5]为了使测量结果更准确,应调节滑动变阻器的滑片,读出多组电压表和电流表示数,并求定值电阻阻值的平均值,不足之处是没有为了结果更准确,进行没有多测测量。
32. 如图所示是探究“电流产生的热量与哪些因素有关”的装置, 甲、乙两图的密闭容 器中都装有等量的空气;
(1)图甲装置可研究电流产生的热量与___________ 的关系;
(2)图乙两密闭容器中的电阻丝阻值相等,在其中一容器外部并联一个阻值相等的电 阻e。若两侧U形管液面高度变化相同,则故障可能是___________ ;排除故障后通电相 同时间,发现左侧U形管内液面高度变化明显,这表明:在电阻和通电时间相同的 情况下,通过导体的___________越大,产生的热量越多;
(3)为了使乙实验中两侧U形管液面高度差更明显,可将空气盒外电阻换成_______ (选填“大于”或“小于”) 5Ω的电阻;
(4)在图乙中,相同时间内,c 和 d 两电阻产生的热量之比为___________;
(5)生活中我们经常见到“电炉丝热得发红,而与它相连的导线却不热”这一现象,可用上面图_________ 的实验结论来解释。
【答案】 ①. 电阻 ②. 电阻e断路 ③. 电流 ④. 小于 ⑤. 4∶1 ⑥. 甲
【解析】
【详解】(1)[1]图甲中两个电阻串联在电路中,电流相同,通电时间相同,电阻不同,运用控制变量法可知,本实验可以探究电流产生热量跟电阻的关系。
(2)[2]若图乙中c、d两玻璃管内液面上升高度相同,则说明c、d两玻璃管内电流产生热量相同,由于c、d两玻璃管里面的电阻相等,根据Q=I2Rt知道,通过电阻的电流相等,由于是c玻璃管的一个5Ω的电阻与d玻璃管两个5Ω的电阻并联后再串联,则说明d玻璃管两个并联的电阻外面的电阻没有电流通过,即e电阻断路。
[3]图乙中一个5Ω的电阻与两个5Ω的电阻并联后再串联,由串联电路的电流特点知道,右端两个电阻的总电流和左端的电阻电流相等,即
I右=I左
两个5Ω的电阻并联,由并联电路的电流特点知道
I右=I1+I2
两电阻阻值相等,则支路中电流相等
I1=I2
所以右边容器中的通过电阻的电流是左侧通过电流的一半,由Q=I2Rt知道,左边容器中的电阻产生的热量多,温度升得较快;这表明在相同时间内,电阻相同,电流越大,通过导体时产生的热量越多。
(3)[4]由并联电阻的特点知道,并联的电阻越小则总电阻越小,又因为在相同时间内,电阻相同,电流越大,通过导体时产生的热量越多,所以为了使乙实验中两侧U形管液面高度差更明显,可将空气盒外电阻换成小于5Ω的电阻,使右侧总电阻减小,由串联分压知道,右侧电压减小,故通过的电流减小,导致两侧U形管液面高度差更明显。
(4)[5]乙装置中5Ω的电阻与5Ω的电阻串联,由于
I左=I右=2I1
所以当c、d中两电阻通电时间相同时,由Q=I2Rt知道
(5)[6]电炉丝和连接的导线串联在电路中,通过的电流相等,电炉丝的电阻大于导线的电阻,由Q=I2Rt可知,电流通过电炉丝产生的热量大于电流通过导线产生的热量,即电流产生热量跟电阻有关,所以可以用甲实验解释“电炉丝热得发红,而与它相连的导线却不怎么热”。
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