内容正文:
初四物理月考试题
一、选择题(1-8题是单选题,9-10题有两个以上的正确选项,共20分)
1. 下列对数据的估测中,最接近实际的是( )
A. 家用空调的电功率约为10W
B. 一节新干电池的电压为1.5V
C. 家用电冰箱的额定功率约为2000W
D. 家用节能灯的额定电流约为2.2A
【答案】B
【解析】
【详解】A.家用空调的电功率约为1000W,故A不符合题意;
B.由常见的电压可知,一节新干电池的电压为1.5V,故B符合题意;
C.家用电冰箱的额定功率约为200W左右,故C不符合题意;
D.家用节能灯的额定电流约为0.22A,故D不符合题意。
故选B。
2. 一杯酒精用掉一半,剩下一半的酒精的质量、密度、比热容和热值的情况是( )
A. 质量.密度.比热容和热值不变
B. 质量和密度变为原来的一半,比热容和热值不变
C. 质量和热值变为原来的一半,密度和比热容不变
D. 质量变为原来的一半,密度.比热容和热值不变
【答案】D
【解析】
【详解】质量是指物体所含物质的多少;一瓶酒精用去一半后,其质量将减半;酒精的热值、密度、热值,都表示酒精的某种特性,是从不同的角度来描述酒精的特性,一般不发生变化,只与物质的种类和状态有关.故一瓶酒精用去一半,则剩下的酒精比热容、热值、密度都不变.故选项D正确。
3. 甲、乙、丙三个轻质泡沫小球用绝缘细线悬挂在天花板上,它们之间相互作用时的情形如图所示,已知丙球与用橡胶棒摩擦过的毛皮所带的电荷相同,则下列判断正确的是( )
A. 甲球带正电,乙球一定带负电
B. 甲球带正电,乙球可能不带电
C. 甲球带负电,乙球可能不带电
D. 甲球带正电,乙球可能带正电
【答案】B
【解析】
【详解】丙球与用橡胶棒摩擦过的毛皮所带的电荷相同,毛皮带正电,所以丙球也带正电。甲球与丙球相互排斥,说明甲球与丙球带有同种电荷,所以甲球也带正电。甲球与乙球相互吸引,乙球可能与甲球带有异种电荷,即乙球带负电。带电体可以吸引不带电的轻小物体,故乙球也可能不带电。
故选B。
4. 如图所示电路,闭合开关,甲、乙两灯泡均发光,过一会儿,其中一个灯泡突然熄灭,但两电表指针仍明显偏转.造成此现象的原因可能是
A. 甲灯泡短路 B. 乙灯泡短路 C. 甲灯泡断路 D. 乙灯泡断路
【答案】C
【解析】
【详解】由图可知,该电路为并联电路,电流表测量乙的电流,电压表测量电源电压;甲、乙两灯泡均发光,过一会儿,其中一个灯泡突然熄灭,但两电表指数仍明显偏转,这说明电路不是短路,而是一个支路断开;电流表有示数,说明乙正常,故故障是甲断路.
故选C.
5. 如图所示的电路中,电源电压和灯泡电阻都保持不变。闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P由中点向右移动时,下列判断正确的是( )
A. 电流表和电压表的示数都变大,电路总功率变大
B. 电流表和电压表的示数都变小,电路总功率变小
C. 电流表示数变小,电压表示数不变,变阻器功率变小
D. 电流表示数变小,电压表示数变大,灯泡功率不变
【答案】C
【解析】
【详解】AB.由电路图知道,闭合开关S,灯泡与滑动变阻器并联,电压表测电源两端的电压,电流表测变阻器支路的电流。因电源的电压保持不变,所以,滑片移动时,电压表的示数不变,故AB错误;
D.因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,滑片移动时,灯泡的实际功率不变,当滑动变阻器的滑片P由中点向右移动时,变阻器接入电路中的电阻变大,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,由知道,变阻器支路的电流变小,即电流表的示数减小,但电压表示数不变。故D错误;
C.由P=UI知道,变阻器的电功率变小, 因电路的总功率等于各用电器功率之和,所以,电路的总功率变小,故C正确。
故选C。
6. 如图所示,电阻R1、R2的阻值之比R1∶R2=4∶3,则( )
A. 通过电阻R1、R2的电流之比为I1∶I2=3∶4
B. 电阻R1、R2两端的电压之比为U1∶U2=3∶4
C. 电阻R1、R2消耗的功率之比为P1∶P2=3∶4
D. 若将电阻R1、R2并联在电路中,在相同时间内产生的热量之比Q1∶Q2=3∶4
【答案】D
【解析】
【详解】串联电路中,电流处处相等,I1∶I2=1∶1
电压U=IR,所以U1∶U2=I1R1∶I2R2=4∶3
功率P=I2R,而电流相等,所以两电阻功率之比等于电阻之比,为4∶3。两个电阻并联时,电压和通电时间相同,由纯电阻电路中,,可知它们在相同时间内产生的热量之比Q1∶Q2=R2∶R1=3∶4
故选D。
7. 如图甲所示电路中,当闭合开关后,两个电压表指针偏转均为图乙所示,则电阻和两端的电压分别为( )
A. 1.2V 6V B. 6V 1.2V C. 1.2V 4.8V D. 4.8V 1.2V
【答案】D
【解析】
【详解】由图甲可知,电阻R1和R2串联,而电压表V1测量的是电源电压,电压表V2测量的是R2电压,所以电压表V1的示数比电压表V2的示数大,故电压表V1选的是0~15V的量程,分度值为0.5V,根据指针位置,电压表V1读数为6V;电压表V2选的是0~3V的量程,分度值为0.1V,根据指针位置,电压表V2读数为1.2V,即R2两端的电压是1.2V;根据串联电路的电压关系,R1两端的电压
故选D。
8. 将规格为“6V 3W”的灯L1和规格为“6V 6W”的灯L2串联在电压为6V的电路中,忽略灯丝电阻变化,则下列说法正确的是
A. L1与L2灯丝电阻之比为1:2
B. 两灯消耗的总功率为2W
C. 两灯均不能正常发光,灯L2更亮些
D. L1灯与L2灯实际功率之比为1:2
【答案】B
【解析】
【分析】(1)知道两灯泡的额定电压和额定功率,根据求出两灯泡的电阻之比;
(2)两灯泡串联时通过它们的电流相等,根据P=I2R比较两灯泡实际功率的大小,实际功率大的灯泡较亮;
(3)根据两灯串联,根据串联电路电流特点,根据
求得两灯消耗的总功率.
【详解】A. 由可得,两灯泡的电阻之比:故A错误;
B. 两灯串联,电流为额定电流较小的,则电阻为两灯泡电阻之和,则R总=12Ω+6Ω=18Ω,则两灯消耗的总功率故B正确;
C. 两灯串联时,因串联电路中各处的电流相等,所以,由P=I2R可知,L1的电阻较大,实际功率较大,灯泡较亮,故C错误;
D. L1灯与L2灯实际功率之比 ,故D错误;
故选B.
9. 对以下热和能现象解释正确的是( )
A. 炒菜能闻到菜香体现了分子在不停地做无规则的运动
B. 在热机的四个冲程中,做功冲程是内能转化为机械能
C. 物体内能增加,温度一定升高
D. 在炒菜的过程中,菜的温度升高,内能增加,是通过热传递方法改变内能的
【答案】ABD
【解析】
【详解】A.炒菜能闻到菜香属于扩散现象,体现了分子在不停地做无规则的运动,故A正确;
B.在汽油机的四个冲程中,做功冲程是内能转化为机械能,对外做功,故B正确;
C.物体内能增加时,温度不一定升高,例如晶体熔化过程,吸收热量内能增加,但温度保持不变,故C错误;
D.在炒菜过程中,菜吸收热量,温度升高,主要是通过热传递的方式增加菜的内能,故D正确。
故选ABD。
10. 如图甲所示,R1为定值电阻,滑动变阻器R2的滑片从a端滑到b端的过程中,电流表与电压表的示数变化关系图像如图乙所示,下列说法正确的是( )
A. R1的阻值为10Ω
B. 滑片移动过程中,电压表与电流表的比值变大
C. 该电路消耗的最大电功率为3.6W
D. 当R2的滑片位于b端时,在1min内电阻R2产生的热量为60J
【答案】BD
【解析】
【详解】由图甲可知,R1、R2串联,电流表测量电路中的电流,电压表测量R2两端的电压。
A.当滑片在a端时,R2接入电路中的阻值为零,电路中的总电阻最小,由欧姆定律可知电路中的电流最大,电压表的示数为零,由图乙可知,电路中的电流:I=0.6A,由可知,电源电压
①
当滑片在b端时,R2接入电路中的阻值最大,电路中的总电阻最大,由欧姆定律可知,此时电路中的电流最小,由图乙可知此时的电流:I′=0.1A,R2两端的电压:U2=10V,根据串联电路的特点和欧姆定律可知,电源电压
②
联立①②两式解得
U=12V;R1=20Ω
故A错误;
B.根据欧姆定律可知,电压表与电流表的比值即为R2接入电路的阻值,根据题意可知,滑片滑动过程中,R2接入电路的阻值变大,所以电压表与电流表的比值变大,故B正确;
C.该电路消耗的最大电功率
故C错误;
D.当R2的滑片位于b端时,在1min内电阻R2产生的热量
故D正确。
故选BD。
二、填空题(每空1分,共30分)
11. 汽车发动机的散热器用水做冷却剂,是由于水的_____较大的缘故,发动机温度降低是通过_____方式减少内能的.
【答案】 ①. 比热容 ②. 热传递
【解析】
【详解】[1]单位质量的物质温度每升高(或降低)1℃所吸收(或放出)的热量,即为该物质的比热容,1kg的水温度每升高(或降低)1℃所吸收(或放出)的热量是4.2×103J/(kg•℃),远远大于其它的物质,常用作冷却剂;
[2]改变物体内能的方式有做功和热传递.因水的比热容较大,变化较小的温度,就能吸收较多的热量,所以汽车发动机的散热器用水做冷却剂效果会更好;发动机温度降低是通过热传递方式减少内能的;
12. 夏日荷花盛开飘来阵阵花香,这是_____现象;清晨荷叶上的两颗露珠接触后成为了更大的一颗水珠,表明分子之间存在_____力.
【答案】 ①. 扩散 ②. 引
【解析】
【分析】分子动理论的内容有三条:一是一切物质是由分子组成的;二是组成物质的分子都在永不停息的做无规则运动;三是分子之间存在相互作用的引力和斥力.
【详解】荷花盛开飘来阵阵花香,是花香分子发生的扩散现象,说明分子在不停息的做无规则运动;
清晨荷叶上的两颗露珠接触后成为了更大的一颗水珠,表明分子之间存在引力.
【点睛】本题主要考查学生对分子动理论的基本知识的理解和掌握,属于基础知识的考查,难度不大.
13. 用毛皮摩擦过的橡胶棒去接触不带电的验电器金属球,看到验电器两片金属箔张开,此现象中橡胶棒带______电,验电器的工作原理是______。
【答案】 ①. 负 ②. 同种电荷相互排斥
【解析】
【详解】[1]用毛皮与橡胶棒摩擦时,因橡胶棒夺得电子的本领强,得到电子而带负电。
[2]用它去接触验电器的金属球时,就会有一部分电子从橡胶棒转移到验电器上,使验电器的金属球和两个金属箔片上都带上了负电,由于同种电荷相互排斥,所有会看到验电器的两片金属箔张开。
14. 如图所示,当开关S闭合后,要使灯L1、L2并联,甲表是________(选填“电流表”或“电压表”),若甲、乙两个表调换位置,闭合开关S后,仍能继续发光的灯是______.
【答案】 ①. 电压表 ②. L1
【解析】
【详解】[1]要使灯L1、L2并联,由图知道,电流必须从开关S分别流入支路L1、支路L2和仪表乙,然后流回负极,所以甲为电压表;乙为电流表。
[2]如果甲、乙两个表调换位置,即甲为电流表,乙为电压表,这时L2会被短路,所以,仍能继续发光的灯是L1。
15. 小潘家的电能表上标着“”。他将家里台式电脑单独接入电路,工作3min,电能表转盘转了30转,台式电脑消耗的电能为 _____J,电功率为 _____W。
【答案】 ①. ②. 200
【解析】
【详解】[1]是指每消耗的电能,电能表转3000转,因此电能表转盘转30转所消耗的电能为
[2]电功率为
16. 发射神舟十四号的火箭用液态氢做燃料,这主要是因为液态氢具有较(填“大”或“小”)_________的热值。酒精的热值是3.0×107J/kg,如果完全燃烧50g酒精,则酒精放出的热量是_________J。
【答案】 ①. 大 ②. 1.5×106
【解析】
【详解】[1] 火箭采用液态氢作为火箭的燃料,原因是液态氢具有较大的热值,完全燃烧相同质量的液态氢时,可以放出更多的热量。
[2] 酒精的质量
m=50g=0.05kg
完全燃烧放出的热量
Q放=mq=0.05kg×3.0×107J/kg=1.5×106J
17. 灯泡L的I-U图像如图甲所示,将灯泡L连人图乙所示的电路中,电源电压是8V,若只闭合S1和S2时,电压表的示数是2V,则电阻R1的阻值______Ω;若只闭合S1和S3时,电压表的示数是4V,10s内电流通过电阻R2产生的热量是______J
【答案】 ①. 20 ②. 16
【解析】
【分析】
【详解】[1]若只闭合S1和S2时,电路是小灯泡L与R1串联,电压表测量小灯泡 L的电压,当小灯两端电压为2V时,
根据其I-U图像可知,小灯两端电压为2V时通过小灯的电流为0.3A,有
[2]只闭合S1和S3时,电阻器R2与小灯泡L串联,电压表测量小灯泡 L两端电压。当小灯泡两端电压为4V时,根据其I-U图像可知,此时电路中电流为0.4A,根据题意有:
则
则
18. 甲和乙两种物质比热容之比为1∶2,分别由甲和乙两种材料组成的物体吸收同样热量后,升高的温度之比为3∶4,则这两个物体的质量之比为_____;不断弯折铁丝,铁丝的温度升高,是通过_____的方法增大铁丝内能的。
【答案】 ①. 8∶3 ②. 做功
【解析】
【详解】[1]由题知
,
甲、乙两物体吸收的热量
由得这两个物体的质量之比
[2]不断弯折铁丝,铁丝的温度升高,即通过对铁丝做功,使得铁丝的内能增加,温度升高。
19. 甲灯铭牌220V、25W,乙灯铭牌220V、100W,若将两灯串联接入电压为220V的电路,则较亮的是_________灯,若将两灯并联接入电压为220V的电路,则较亮的是_________灯。
【答案】 ①. 甲 ②. 乙
【解析】
【详解】[1]根据可知,甲灯泡的电阻为
乙灯泡的电阻为
两灯泡串联,电流相等,根据可知,甲灯电阻较大,则甲灯实际电功率较大,故甲灯较亮。
[2]将两灯并联接入电压为220V的电路,都是正常工作,故乙灯的电功率大,故乙灯较亮。
20. 某导体两端加2V电压时,通过的电流为0.2A,则这段导体的电阻为_______Ω,要使通过该导体的电流变为0.6A,则该导体两端的电压_______V。当该导体两端的电压为3V时,该导体所消耗的电功率为________W。若将该导体置于超低温环境下使其变为超导体,则此时它的电阻为________Ω。
【答案】 ①. 10 ②. 6 ③. 0.9 ④. 0
【解析】
【详解】[1][2][3]根据欧姆定律可知,这段导体的电阻为
电阻的大小与材料、长度、横截面积和温度有关,与两端的电压和通过的电流无关,所以当导体电流变为0.6A时,导体的电阻不会改变,那么导体两端的电压为
当该导体两端电压为3V时,导体消耗的电功率为
[4]当温度降低到一定程度时,某些导体的电阻突然变为零的现象叫超导现象,此时导体变为超导体。
21. 一个电铃,其两端的电压为24V时恰好能正常工作,此时通过电铃的电流为0.5A,现要将该电铃接到电压为36V的电源上,且能正常工作,应________联一个阻值为_______的电阻.
【答案】 ①. 串联 ②. 24Ω
【解析】
【详解】由于电铃正常工作时的电压为24V,所以,若要使接到36V的电源上正常工作,则应串联一个电阻分压,根据串联电路电压的特点知道,串联电阻两端的电压是:UR =U-U电铃=36V-24V=12V;由于串联电路中各处的电流相等,由I=U/R知道,串联电阻的阻值是:R=UR/I=12V/0.5A=24Ω.
【点睛】本题考查的是串联电路的特点和欧姆定律的应用,解题关键是知道用电器正常工作时的电压和额定电压相等.
22. 如图甲为空气压缩引火仪,乙是四冲程汽油机的一个冲程,两图中以下几种情况对比:①能量转化情况;②改变气体内能的方式;③气体内能的变化,其中______(填序号)是相同的。若汽油机曲轴的转速为3600r/min,则1s内对外做功______次,汽油机在做功冲程中,缸内气体的______能转化为______能。
【答案】 ①. ② ②. 30 ③. 内 ④. 机械
【解析】
【详解】[1][3][4]图甲中活塞压缩空气对空气做功,将机械能转化为内能,内能增加,温度升高,是通过做功的方法改变空气的内能。图乙中两个气门都关闭,火花塞点火,活塞向下运动,因此是做功冲程,此过程中内能转化为机械能,内能减少,温度降低,是通过做功的方法改变燃气的内能;综合分析甲、乙两图能量转化情况和气体内能的变化不同,改变气体内能的方式相同。
[2]四冲程汽油机的飞轮转速为
即飞轮每秒转动60转。因为一个工作循环飞轮转2圈,做功1次,所以1min完成1800个工作循环,1s完成30个工作循环,做功30次。
23. 如图所示电路,灯L正常发光时电压为3V,电阻为10Ω,滑动变阻器R上标有“50Ω 1A”的字样, 电压表量程为0~3V,则灯L正常工作时的电流为___________A。若电源电压为4.5V,为了保证电路中各元件安全工作,滑动变阻器允许接入电路的阻值范围是_________。
【答案】 ①. 0.3 ②. 5Ω-20Ω
【解析】
【分析】
【详解】[1]灯L正常工作时的电流为
[2]电路允许通过最大电流为0.3A,此时电路接入总阻值最小,为
此时滑动变阻器接入阻值最小为
电压表测滑动变阻器两端电压,则由串联分压可知,当电压表示数最大为3V时,滑动变阻器接入阻值最大,灯泡两端电压为1.5V,此时根据串联电阻值比等于电压之比可知
综合可得滑动变阻器允许接入电路的阻值范围是5Ω-20Ω。
三、作图题(每题2分,共4分)
24. 在图中,请用笔画线代替导线将图中各元件正确连入家庭电路。
【答案】
【解析】
【详解】三线插座中左零右火中接地;开关和灯泡串联,开关接火线,灯泡接零线;如图所示:
。
25. 如图,在空白处填上合适的电表符号,闭合开关S后L1和L2两灯并联。
【答案】
【解析】
【详解】电流表串联在电路中,电压表并联在电路中;电流表电阻很小,相当于导线,电压表电阻很大,相当于断路。要使两灯并联,电流从正极流出进行分支,一路经过L1,另一路经过左边圆圈和L2,然后两路汇合后经过开关回到电源负极;故右边圆圈为电压表,左边圆圈为电流表。如图所示:
四、实验探究题(每空1分,共30分)
26. 一中的实验小组设计比较水和食用油吸热能力的实验,如图所示,使用相同的电加热器给水和食用油加热。
(1)实验前,小明同学应取初温和________相等的水和食用油进行实验。
(2)小明同学用相同的电加热器对水和食用油加热相同的时间,目的是使水和食用油________相同,再通过比较水和食用油________来判断吸热能力的强弱。
(3)而小丽同学使水和食用油升高相同的温度,通过比较_____来判断吸热能力的强弱。
(4)根据实验数据,小明作出了水和食用油的温度随时间变化的图像,由图像可知,水的温度随时间变化的图像是_____(选填“a”或“b”),煤油的比热容为_______[]
(5)分析图像可推断,当水和食用油升高相同温度时,_______需要吸收热量更多。(均选填“水”或“食用油”)
【答案】 ①. 质量 ②. 吸热 ③. 升高的温度 ④. 加热时间 ⑤. a ⑥. 2.1×103 ⑦. 水
【解析】
【详解】(1)[1]根据比较吸热能力的方法,要控制不同物质的质量相同,实验前,小明同学应取初温和质量相等的水和食用油进行实验。
(2)[2][3]小明同学用相同的电加热器对水和食用油加热相同的时间,根据转换法,目的是使水和食用油吸热相同,再通过比较水和食用油升高的温度来判断吸热能力的强弱。
(3)[4]小丽同学使水和食用油升高相同的温度,由可知,质量相等的水和煤油,比较水和煤油吸收热量的多少,根据转换法,通过比较比较加热时间来判断吸热能力的强弱。
(4)[5]根据实验数据,小明作出了水和食用油的温度随时间变化的图像,升高相同的温度,水加热时间长,由图象可知,水的温度随时间变化的图像是a。
[6]由绘制出的两种液体温度随时间变化的关系图像,升高30℃,b用时3min,a用时6min,根据可知,在质量和升高温度相同的情况下,吸热与比热容成正比,煤油的比热容为
(5)[7]分析图像可推断,当水和食用油升高相同温度时,水需要的时间长,水需要吸收热量更多。
27. 在探究影响导体电阻大小的因素时,小兵、小红两位同学作出了如下猜想:
①导体的电阻与导体的长度有关
②导体的电阻与导体的横截面积有关
③导体的电阻与导体的材料有关
实验室提供了4根电阻丝,规格、材料如下表
编号
材料
长度/m
横截面积/mm2
A
镍铬合金
0.5
0.5
B
镍铬合金
1.0
0.5
C
镍铬合金
0.5
1.0
D
锰铜合金
0.5
0.5
为了验证上述猜想,他们设计了如下图所示的实验电路。
(1)为了验证上述猜想①,应该选用编号为______两根电阻丝进行实验;如果选用编号为A、C两根电阻丝进行实验,是为了验证猜想______(填序号);如果选用编号为A、D两根电阻丝进行实验,是为了验证猜想______(填序号);导体的电阻除了与长度、横截面积和材料有关,还可能与导体的______有关;
(2)有同学认为:可以根据灯泡亮度的变化来判断接入的电阻丝的变化情况。老师指出:此实验中这种方法不可取。这是因为电源电压一定时,所选电阻丝的阻值相差太小,灯泡亮度变化______(选填“明显”或“不明显”)。
【答案】 ①. A、B##B、A ②. ② ③. ③ ④. 温度 ⑤. 不明显
【解析】
【详解】(1)[1][2]为了验证上述猜想①,电阻的大小与长度的关系,则需要改变长度,不需要改变横截面积和材料,故选AB两根电阻丝;如果选用编号为A、C两根电阻丝进行实验,材料相同,长度相同,横截面积不同,故变量是横截面积,可以验证猜想②。
[3][4]如果选用编号为A、D的电阻丝进行实验,两根电阻丝长度和横截面积相同,材料不同,故探究的是电阻的大小与材料的关系,是为了验证猜想③;导体的电阻除了与长度、横截面积和材料有关,还可能与导体的温度有关,对于灯丝而言,温度升高,电阻变大。
(2)[5]电源电压一定时,所选电阻丝的阻值相差太小,电流变化差异不大,电灯泡的亮度变化不明显。所以这种方法不可取。
28. 如图是探究“电流通过导体时产生热量与哪些因素有关”的实验装置,两个透明容器中密封着等量的空气;
(1)实验中通过观察液面高度的变化来比较电流通过导体产生热量的多少,这种方法叫 __________(填“转换法”或“等效替代”);
(2)图甲可探究电流产生的热量与 __________的关系,图乙可探究电流产生的热量与 __________的关系;
(3)接好甲电路,闭合开关,通电一段时间后,__________(填“左”或“右”)侧U形管中液面高度变化大,此实验现象表明,在电流和通电时间相同的情况下,__________越大,所产生的热量越多。
【答案】 ①. 转换法 ②. 电阻 ③. 电流 ④. 右 ⑤. 电阻
【解析】
【详解】(1)[1]电流产生的热量不便于用眼睛直接观察和测量,通过U形管内液柱的高度差来反映,这种方法是初中物理常用的转换法。
(2)[2]由图甲可知,两个盒中的电阻丝串联,通过两电阻丝的电流和通电时间相同,只是电阻不同,根据控制变量法可知,研究的是:当通过的电流和通电时间相同时,电流产生的热量与导体电阻大小的关系。
[3]因为并联电路中的电阻比任何一个电阻都小,当乙图中右侧盒外连接的5Ω电阻后,右侧5Ω的电阻分压较小,由此可知,右侧电阻的电流减小,因此乙图中右侧盒外连接的5Ω电阻的作用是改变右侧电阻的电流;把电阻接在盒子外侧,是为了控制好变量,不改变右侧盒内电阻,便于探究电流通过导体产生的热量与电流的关系。
(3)[4][5]由图甲可知,两个盒中的电阻丝串联,通过两电阻丝的电流和通电时间相同,只是电阻不同,由可知,在电流和通电时间相同时,右侧电阻较大,产生的热量较多,右侧U形管中液面高度变化大;所以,此实验现象表明,在电流和通电时间相同的情况下,电阻越大,所产生的热量越多。
29. 在探究“电流与电阻的关系”的实验中有如下实验器材:电源(4.5V),电流表、电压表各一只,开关一个,三个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω),滑动变阻器R1“20Ω 1A”,滑动变阻器R2“50Ω 1A”,导线若干。
电阻(Ω)
5
10
15
电流(A)
0.3
0.15
0.1
(1)同学们设计了如图的电路,在连接电路时开关应__________;闭合开关前,将滑动变阻器的滑片放在最__________端(填“左”或“右”);
(2)电路连接完整后,小明闭合开关,发现电流表有示数,电压表指针超过量程。小明操作中的错误是__________;
(3)纠正错误后,小明先将5Ω的电阻连入电路中,闭合开关,移动滑片,使电压表的示数为1.5V,并记下电流值;再分别改接10Ω、15Ω的电阻,重复上述实验,得到了上表中的实验数据;
(4)将5Ω电阻换成10Ω电阻后,闭合开关,应将变阻器的滑片向__________(选填“左”或“右”)移动,当观察到电压表示数为__________V时,才能记录电流表示数;
(5)实验中小明应选择的滑动变阻器是__________(选填“R1”或“R2”);
(6)通过上述实验得出的结论是__________。
【答案】 ①. 断开 ②. 右 ③. 开关闭合之前,没有将滑动变阻器的滑片置于阻值最大处 ④. 右 ⑤. 1.5 ⑥. R2 ⑦. 电压一定时,通过导体的电流与其电阻成反比
【解析】
【详解】(1)[1]在连接电路时,为了保护电路,开关应断开。
[2]闭合开关前,将滑动变阻器的阻值调至最大,即滑片放在最右端。
(2)[3]闭合开关,电流表有示数,电压表超过其量程,说明电阻两端电压太大,滑动变阻器分压太小,这是由于开关闭合之前,没有将滑动变阻器的滑片置于阻值最大处造成的。
(4)[4][5]由表中数据可知,电路中控制电阻两端的电压值为
根据串联电路的分压原理可知,将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻,电阻增大,其分得的电压增大,探究电流与电阻的实验中,应控制电压不变,根据串联电路电压的规律可知,为了保持定值电阻两端电压不变,应增大滑动变阻器分得的电压,由串联分压的分压原理可知,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以,滑片应向右端移动,使电压表的示数为1.5V不变。
(5)[6]由表中实验数据可知,当定值电值阻值为15Ω时,电路电流为0.1A,此时滑动变阻器接入电路的阻值
因此,滑动变阻器应选R2。
(6)[7]由表中数据可知,导体的电阻增大,通过导体的电流减小,通过导体的电流与导体的电阻的乘积保持不变,所以,可得出结论是电压一定时,通过导体的电流与其电阻成反比。
30. 小明在“测量小灯泡的电功率”的实验中,选择了额定电压为2.5V的小灯泡,电源电压保持6V不变,滑动变阻器规格为“301.5A”,连接电路如图甲所示。
(1)测量小灯泡的电功率的原理:___________;
(2)为了使滑片右移时灯的亮度变亮,请你帮小明用笔画代替导线连接好图甲中的电路;
(3)连接好电路后,闭合开关,发现灯泡不亮,同时发现电流表有示数,电压表无示数,则电路中存在的故障可能是:___________;
(4)排除故障后,调节滑动变阻器滑片,当电压表示数如图乙所示,想使小灯泡正常发光,则应将滑片向___________(选填“左”或“右”)移动一些;
(5)完成了上述实验后,小明还想测另一只额定电压为U1的小灯泡的额定电功率,但发现电流表损坏。小明利用阻值已知的定值电阻R0,设计了如图丙所示的电路,并操作如下:
①依据电路图连接好电路,只闭合开关S、S1,调节滑动变阻器,使电压表的示数为U1;
②保持滑动变阻器滑片位置不变,只闭合开关___________,读出电压表示数为U2;
③小灯泡的额定功率P额=___________。(用U1、U2和R0表示)
【答案】(1)
(2) (3)灯泡短路
(4)右 (5) ①. S、S2 ②.
【解析】
【小问1详解】
通过测量小灯泡的电压和电流,根据计算其电功率,故测量小灯泡的电功率的原理是。
【小问2详解】
滑片向右移动灯变亮,所以灯泡与滑动变阻器应串联;灯泡变亮,说明此时电路电流变大,则滑动变阻器接入电路的阻值变小,所以应用导线连接滑动变阻器右下接线柱和灯泡右接线柱,如图所示:
【小问3详解】
闭合开关后发现,小灯泡不亮,电流表有示数,说明电路是通路;而电压表无示数,说明电压表所测电路两端电压为0,可能是和电压表并联的灯泡短路了。
【小问4详解】
由图乙可知,电压表选择的量程是0~3V,分度值为0.1V,所以电压表此时的示数为1.8V;已知小灯泡的额定电压为2.5V,为了让小灯泡正常发光,应该增大小灯泡两端的电压,由串联分压可知,可以减小滑动变阻器接入的电阻大小,即应将滑片向右移动一些,让小灯泡分得的电压增大到2.5V。
【小问5详解】
①只闭合开关S、S1,此时R0、灯泡、变阻器串联,电压表测量灯泡两端电压,调节滑动变阻器,使电压表的示数为,此时灯泡正常发光;
②保持滑动变阻器滑片位置不变,闭合开关S、S2,电路连接方式不变,灯泡依然正常发光,电压表测灯泡和R0两端的总电压,读出电压表示数为U2;由串联电路电压特点得,R0两端的电压为
根据串联电路电流特点和欧姆定律知,灯的额定电流
灯的额定功率
五、计算题(31题4分,32题6分,33题6分,共16分)
31. 如图所示电路中,R1=4Ω,R2=6Ω。当开关S1闭合,S2、S3断开时,电流表的示数为0.6A;当开关S1、S2、S3都闭合时,电流表示数为1.5A,且灯泡正常发光,设电源电压不变。
求:(1)电源电压;
(2)灯泡正常发光时的电阻。
【答案】(1)6V;(2)12Ω
【解析】
【详解】解:(1)开关S1闭合,S2、S3断开时,等效电路如下图所示
从图中可以看出,Rl、R2串联;则电路中的总电阻
R=Rl+R2=4Ω+6Ω=10Ω
电源电压
U=IR=0.6A×10Ω=6V
(2)开关S1、S2、S3都闭合时,等效电路如下图所示
从图中可以看出,L和R2并联;根据题意可知此时灯泡正常发光,通过R2的电流
则通过灯泡的电流
IL=1.5A-1A=0.5A
灯泡正常发光时的电阻
答:(1)电源电压为6V;
(2)灯泡正常发光时的电阻为12Ω。
32. 氢燃料具有清洁、效率高等优点,被认为是理想的能源之一,目前我国部分城市已有多批氢能源公交车投放使用。(已知c水=4.2×103J/(kg℃),q氢=1.4×108J/kg。)问:
(1)质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量是多少?
(2)若这些热量全部被质量为500kg、温度为15℃的水吸收,水升高的温度是多少?
(3)若这些热量恰好能供某氢能源公交车以140kW的恒定功率匀速行驶5min,则该氢能源公交车的效率是多少?
【答案】(1)8.4×107J;(2)40℃;(3)50%
【解析】
【详解】解:(1)0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量
Q放=m氢q=0.6kg×1.4×108J/kg=8.4×107J
(2)水吸收的热量
Q吸=Q放=8.4×107J
水升高的温度
Δt===40℃
(3)公交车做功
W=Pt=140×103W×5×60s=4.2×107J
公交车的效率
η=×100%=×100%=50%
答:(1)0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量是8.4×107J;
(2)水升高的温度是40℃;
(3)该氢能源公交车的效率是50%。
33. 题图甲是用某款3D打印第进行立体绘画时的场景,打印笔通电后,笔内电阻丝发热使笔内绘画材料熔化;加热电路简化后如图所示,电源电压恒为6V,R1和R2为发热电阻丝,只闭合S1时低温挡工作,S1、S2都闭合时高温挡工作,高温挡和低温挡的功率比为4∶3,R1=4Ω,忽略电阻丝阻值随温度变化,求
(1)低温挡工作时,通过R1的电流;
(2)低温挡的功率;
(3)R2的电阻值。
【答案】(1)1.5A;(2)9W;(3)12Ω
【解析】
【详解】解:(1)由题意可知,电源电压恒为6V,只闭合S1时,电路中只有R1一个用电器,则R1两端电压为6V,R1=4Ω,根据欧姆定律可得
(2)只闭合S1时低温挡工作,电压为6V,则低温挡的电功率为
(3)S1、S2都闭合时高温挡工作,R1和R2并联,高温挡和低温挡的功率比为4∶3,即
则高温挡的功率为
电路并联,总功率等于各支路功率之和,即
则R2的电功率为
根据
可得,R2的电阻值为
答:(1)低温挡工作时,通过R1的电流为1.5A;
(2)低温挡的功率为9W;
(3)R2的电阻值为12Ω。
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初四物理月考试题
一、选择题(1-8题是单选题,9-10题有两个以上的正确选项,共20分)
1. 下列对数据的估测中,最接近实际的是( )
A. 家用空调的电功率约为10W
B. 一节新干电池的电压为1.5V
C. 家用电冰箱的额定功率约为2000W
D. 家用节能灯的额定电流约为2.2A
2. 一杯酒精用掉一半,剩下一半的酒精的质量、密度、比热容和热值的情况是( )
A. 质量.密度.比热容和热值不变
B. 质量和密度变为原来的一半,比热容和热值不变
C. 质量和热值变为原来的一半,密度和比热容不变
D. 质量变为原来的一半,密度.比热容和热值不变
3. 甲、乙、丙三个轻质泡沫小球用绝缘细线悬挂在天花板上,它们之间相互作用时的情形如图所示,已知丙球与用橡胶棒摩擦过的毛皮所带的电荷相同,则下列判断正确的是( )
A. 甲球带正电,乙球一定带负电
B. 甲球带正电,乙球可能不带电
C. 甲球带负电,乙球可能不带电
D. 甲球带正电,乙球可能带正电
4. 如图所示电路,闭合开关,甲、乙两灯泡均发光,过一会儿,其中一个灯泡突然熄灭,但两电表指针仍明显偏转.造成此现象的原因可能是
A. 甲灯泡短路 B. 乙灯泡短路 C. 甲灯泡断路 D. 乙灯泡断路
5. 如图所示的电路中,电源电压和灯泡电阻都保持不变。闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P由中点向右移动时,下列判断正确的是( )
A. 电流表和电压表的示数都变大,电路总功率变大
B. 电流表和电压表的示数都变小,电路总功率变小
C. 电流表示数变小,电压表示数不变,变阻器功率变小
D. 电流表示数变小,电压表示数变大,灯泡功率不变
6. 如图所示,电阻R1、R2的阻值之比R1∶R2=4∶3,则( )
A. 通过电阻R1、R2的电流之比为I1∶I2=3∶4
B. 电阻R1、R2两端的电压之比为U1∶U2=3∶4
C. 电阻R1、R2消耗的功率之比为P1∶P2=3∶4
D. 若将电阻R1、R2并联在电路中,在相同时间内产生的热量之比Q1∶Q2=3∶4
7. 如图甲所示电路中,当闭合开关后,两个电压表指针偏转均为图乙所示,则电阻和两端的电压分别为( )
A. 1.2V 6V B. 6V 1.2V C. 1.2V 4.8V D. 4.8V 1.2V
8. 将规格为“6V 3W”的灯L1和规格为“6V 6W”的灯L2串联在电压为6V的电路中,忽略灯丝电阻变化,则下列说法正确的是
A. L1与L2灯丝电阻之比为1:2
B. 两灯消耗的总功率为2W
C. 两灯均不能正常发光,灯L2更亮些
D. L1灯与L2灯实际功率之比为1:2
9. 对以下热和能现象解释正确的是( )
A. 炒菜能闻到菜香体现了分子在不停地做无规则的运动
B. 在热机的四个冲程中,做功冲程是内能转化为机械能
C. 物体内能增加,温度一定升高
D. 在炒菜的过程中,菜的温度升高,内能增加,是通过热传递方法改变内能的
10. 如图甲所示,R1为定值电阻,滑动变阻器R2的滑片从a端滑到b端的过程中,电流表与电压表的示数变化关系图像如图乙所示,下列说法正确的是( )
A. R1的阻值为10Ω
B. 滑片移动过程中,电压表与电流表的比值变大
C. 该电路消耗的最大电功率为3.6W
D. 当R2的滑片位于b端时,在1min内电阻R2产生的热量为60J
二、填空题(每空1分,共30分)
11. 汽车发动机的散热器用水做冷却剂,是由于水的_____较大的缘故,发动机温度降低是通过_____方式减少内能的.
12. 夏日荷花盛开飘来阵阵花香,这是_____现象;清晨荷叶上的两颗露珠接触后成为了更大的一颗水珠,表明分子之间存在_____力.
13. 用毛皮摩擦过的橡胶棒去接触不带电的验电器金属球,看到验电器两片金属箔张开,此现象中橡胶棒带______电,验电器的工作原理是______。
14. 如图所示,当开关S闭合后,要使灯L1、L2并联,甲表是________(选填“电流表”或“电压表”),若甲、乙两个表调换位置,闭合开关S后,仍能继续发光的灯是______.
15. 小潘家的电能表上标着“”。他将家里台式电脑单独接入电路,工作3min,电能表转盘转了30转,台式电脑消耗的电能为 _____J,电功率为 _____W。
16. 发射神舟十四号的火箭用液态氢做燃料,这主要是因为液态氢具有较(填“大”或“小”)_________的热值。酒精的热值是3.0×107J/kg,如果完全燃烧50g酒精,则酒精放出的热量是_________J。
17. 灯泡L的I-U图像如图甲所示,将灯泡L连人图乙所示的电路中,电源电压是8V,若只闭合S1和S2时,电压表的示数是2V,则电阻R1的阻值______Ω;若只闭合S1和S3时,电压表的示数是4V,10s内电流通过电阻R2产生的热量是______J
18. 甲和乙两种物质比热容之比为1∶2,分别由甲和乙两种材料组成的物体吸收同样热量后,升高的温度之比为3∶4,则这两个物体的质量之比为_____;不断弯折铁丝,铁丝的温度升高,是通过_____的方法增大铁丝内能的。
19. 甲灯铭牌220V、25W,乙灯铭牌220V、100W,若将两灯串联接入电压为220V的电路,则较亮的是_________灯,若将两灯并联接入电压为220V的电路,则较亮的是_________灯。
20. 某导体两端加2V电压时,通过的电流为0.2A,则这段导体的电阻为_______Ω,要使通过该导体的电流变为0.6A,则该导体两端的电压_______V。当该导体两端的电压为3V时,该导体所消耗的电功率为________W。若将该导体置于超低温环境下使其变为超导体,则此时它的电阻为________Ω。
21. 一个电铃,其两端的电压为24V时恰好能正常工作,此时通过电铃的电流为0.5A,现要将该电铃接到电压为36V的电源上,且能正常工作,应________联一个阻值为_______的电阻.
22. 如图甲为空气压缩引火仪,乙是四冲程汽油机的一个冲程,两图中以下几种情况对比:①能量转化情况;②改变气体内能的方式;③气体内能的变化,其中______(填序号)是相同的。若汽油机曲轴的转速为3600r/min,则1s内对外做功______次,汽油机在做功冲程中,缸内气体的______能转化为______能。
23. 如图所示电路,灯L正常发光时电压为3V,电阻为10Ω,滑动变阻器R上标有“50Ω 1A”的字样, 电压表量程为0~3V,则灯L正常工作时的电流为___________A。若电源电压为4.5V,为了保证电路中各元件安全工作,滑动变阻器允许接入电路的阻值范围是_________。
三、作图题(每题2分,共4分)
24. 在图中,请用笔画线代替导线将图中各元件正确连入家庭电路。
25. 如图,在空白处填上合适的电表符号,闭合开关S后L1和L2两灯并联。
四、实验探究题(每空1分,共30分)
26. 一中的实验小组设计比较水和食用油吸热能力的实验,如图所示,使用相同的电加热器给水和食用油加热。
(1)实验前,小明同学应取初温和________相等的水和食用油进行实验。
(2)小明同学用相同的电加热器对水和食用油加热相同的时间,目的是使水和食用油________相同,再通过比较水和食用油________来判断吸热能力的强弱。
(3)而小丽同学使水和食用油升高相同的温度,通过比较_____来判断吸热能力的强弱。
(4)根据实验数据,小明作出了水和食用油的温度随时间变化的图像,由图像可知,水的温度随时间变化的图像是_____(选填“a”或“b”),煤油的比热容为_______[]
(5)分析图像可推断,当水和食用油升高相同温度时,_______需要吸收热量更多。(均选填“水”或“食用油”)
27. 在探究影响导体电阻大小的因素时,小兵、小红两位同学作出了如下猜想:
①导体的电阻与导体的长度有关
②导体的电阻与导体的横截面积有关
③导体的电阻与导体的材料有关
实验室提供了4根电阻丝,规格、材料如下表
编号
材料
长度/m
横截面积/mm2
A
镍铬合金
0.5
0.5
B
镍铬合金
1.0
0.5
C
镍铬合金
0.5
1.0
D
锰铜合金
0.5
0.5
为了验证上述猜想,他们设计了如下图所示的实验电路。
(1)为了验证上述猜想①,应该选用编号为______两根电阻丝进行实验;如果选用编号为A、C两根电阻丝进行实验,是为了验证猜想______(填序号);如果选用编号为A、D两根电阻丝进行实验,是为了验证猜想______(填序号);导体的电阻除了与长度、横截面积和材料有关,还可能与导体的______有关;
(2)有同学认为:可以根据灯泡亮度的变化来判断接入的电阻丝的变化情况。老师指出:此实验中这种方法不可取。这是因为电源电压一定时,所选电阻丝的阻值相差太小,灯泡亮度变化______(选填“明显”或“不明显”)。
28. 如图是探究“电流通过导体时产生热量与哪些因素有关”的实验装置,两个透明容器中密封着等量的空气;
(1)实验中通过观察液面高度的变化来比较电流通过导体产生热量的多少,这种方法叫 __________(填“转换法”或“等效替代”);
(2)图甲可探究电流产生的热量与 __________的关系,图乙可探究电流产生的热量与 __________的关系;
(3)接好甲电路,闭合开关,通电一段时间后,__________(填“左”或“右”)侧U形管中液面高度变化大,此实验现象表明,在电流和通电时间相同的情况下,__________越大,所产生的热量越多。
29. 在探究“电流与电阻的关系”的实验中有如下实验器材:电源(4.5V),电流表、电压表各一只,开关一个,三个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω),滑动变阻器R1“20Ω 1A”,滑动变阻器R2“50Ω 1A”,导线若干。
电阻(Ω)
5
10
15
电流(A)
0.3
0.15
0.1
(1)同学们设计了如图的电路,在连接电路时开关应__________;闭合开关前,将滑动变阻器的滑片放在最__________端(填“左”或“右”);
(2)电路连接完整后,小明闭合开关,发现电流表有示数,电压表指针超过量程。小明操作中的错误是__________;
(3)纠正错误后,小明先将5Ω的电阻连入电路中,闭合开关,移动滑片,使电压表的示数为1.5V,并记下电流值;再分别改接10Ω、15Ω的电阻,重复上述实验,得到了上表中的实验数据;
(4)将5Ω电阻换成10Ω电阻后,闭合开关,应将变阻器的滑片向__________(选填“左”或“右”)移动,当观察到电压表示数为__________V时,才能记录电流表示数;
(5)实验中小明应选择的滑动变阻器是__________(选填“R1”或“R2”);
(6)通过上述实验得出的结论是__________。
30. 小明在“测量小灯泡的电功率”的实验中,选择了额定电压为2.5V的小灯泡,电源电压保持6V不变,滑动变阻器规格为“301.5A”,连接电路如图甲所示。
(1)测量小灯泡的电功率的原理:___________;
(2)为了使滑片右移时灯的亮度变亮,请你帮小明用笔画代替导线连接好图甲中的电路;
(3)连接好电路后,闭合开关,发现灯泡不亮,同时发现电流表有示数,电压表无示数,则电路中存在的故障可能是:___________;
(4)排除故障后,调节滑动变阻器滑片,当电压表示数如图乙所示,想使小灯泡正常发光,则应将滑片向___________(选填“左”或“右”)移动一些;
(5)完成了上述实验后,小明还想测另一只额定电压为U1的小灯泡的额定电功率,但发现电流表损坏。小明利用阻值已知的定值电阻R0,设计了如图丙所示的电路,并操作如下:
①依据电路图连接好电路,只闭合开关S、S1,调节滑动变阻器,使电压表的示数为U1;
②保持滑动变阻器滑片位置不变,只闭合开关___________,读出电压表示数为U2;
③小灯泡的额定功率P额=___________。(用U1、U2和R0表示)
五、计算题(31题4分,32题6分,33题6分,共16分)
31. 如图所示电路中,R1=4Ω,R2=6Ω。当开关S1闭合,S2、S3断开时,电流表的示数为0.6A;当开关S1、S2、S3都闭合时,电流表示数为1.5A,且灯泡正常发光,设电源电压不变。
求:(1)电源电压;
(2)灯泡正常发光时的电阻。
32. 氢燃料具有清洁、效率高等优点,被认为是理想的能源之一,目前我国部分城市已有多批氢能源公交车投放使用。(已知c水=4.2×103J/(kg℃),q氢=1.4×108J/kg。)问:
(1)质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量是多少?
(2)若这些热量全部被质量为500kg、温度为15℃的水吸收,水升高的温度是多少?
(3)若这些热量恰好能供某氢能源公交车以140kW的恒定功率匀速行驶5min,则该氢能源公交车的效率是多少?
33. 题图甲是用某款3D打印第进行立体绘画时的场景,打印笔通电后,笔内电阻丝发热使笔内绘画材料熔化;加热电路简化后如图所示,电源电压恒为6V,R1和R2为发热电阻丝,只闭合S1时低温挡工作,S1、S2都闭合时高温挡工作,高温挡和低温挡的功率比为4∶3,R1=4Ω,忽略电阻丝阻值随温度变化,求
(1)低温挡工作时,通过R1的电流;
(2)低温挡的功率;
(3)R2的电阻值。
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