内容正文:
九年物理第二次学情分析
一、选择题(每题2分,共18分,1-6单选,7-9多选,多选漏选得1分,错选不得分。)
1. 下列生活中常见的描述,符合实际的是( )
A. 家庭电路电压为 B. 电视机的功率约1000W
C. 柜式空调正常工作的电流约为 D. 一节干电池的电压为
【答案】A
【解析】
【详解】A.我国家庭电路的电压标准就是220V,故A符合题意;
B.一般来说,电视机的功率远低于1000W。常见的电视机功率在10W到300W之间,取决于电视机的尺寸和类型,故B不符合题意;
C.柜式空调功率较大,正常工作时的电流约为 5A-10A,1A 电流过小,故C不符合题意;
D.常见的一节干电池的电压是1.5V,而不是2V,故D不符合题意。
故选A。
2. 功率相同的下列四种用电器,分别接入家庭电路中,在相同的时间内,通过它们的电流产生的热量最多的是( )
A. 电烙铁 B. 电风扇
C. 电视机 D. 洗衣机
【答案】A
【解析】
【详解】四种用电器的功率相同,工作时间相等,由W=Pt可知它们消耗的电能相等;
A.电烙铁工作时把电能转化为内能;
B.电风扇工作时主要把电能转化为机械能,很少一部分转化为热量;
C.电视机工作时主要把电能转化为光能与声能,很少一部分转化为热量;
D.洗衣机工作时,电能主要转化为机械能,很少一部分转化为热量;
在消耗电能相等的情况下,电烙铁产生的热量最多,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
3. 关于影响导体电阻大小的因素说法正确的是
A. 导体电阻大小取决于通过它电流的大小,电流越小的导体电阻越大
B. 导体电阻大小取决于加在它两端电压的大小,电压越大的导体电阻越大
C. 相同材料制成粗细相同的导线,长度越长电阻也越大
D. 铜导线的电阻一定比铁导线的电阻小
【答案】C
【解析】
【详解】导体电阻大小与导体的材料、导体的横截面积、导体的长度及导体的温度有关,与导体两端的电压,通过导体的电流大小无关.
A.导体电阻大小取决于通过它电流的大小,电流越小的导体电阻越大的说法错误,不符合题意;
B.导体电阻大小取决于加在它两端电压的大小,电压越大的导体电阻越大的说法错误,不符合题意;
C.相同材料制成粗细相同的导线,长度越长电阻也越大的说法正确,符合题意;
D.铜导线的电阻一定比铁导线的电阻小,没有说明长度和横截面积,所以说法错误,不符合题意.
4. 一台单缸四冲程汽油机的飞轮转速是,此汽油机每秒钟内( )
A. 完成个冲程,做功次 B. 完成个冲程,做功次
C. 完成个冲程,做功次 D. 完成个冲程,做功次
【答案】B
【解析】
【详解】汽油机的一个工作循环由吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程四个冲程组成,在一个工作循环中曲轴转2圈,飞轮转2周,做功一次;由飞轮的转速为1800 r/min可知飞轮在1s内转动30周,完成了15个工作循环,共完成60个冲程,在每个工作循环中只有做功冲程对外做功,因此该汽油机在1s内做功15次,故B符合题意,故ACD不符合题意。
故选B。
5. 如图所示,电压表的示数分别为、、,电流表的示数分别为、。则下列关系中正确的是( )
A. , B. ,
C. , D. ,
【答案】C
【解析】
【详解】据图可知电路是两灯泡串联,电压表V1测灯泡L1两端电压,电压表V2测灯泡L2两端电压,电压表V3测电源电压,两电流表测电路中的电流,由串联电压规律可知,电源电压等于各用电器两端电压之和,即
由串联电路中的电流规律可知,电流处处相等,即,故C正确,ABD错误。
故选C。
6. 已知光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小。将光敏电阻R、定值电阻、电流表、电压表、开关和电源连接成如图所示的电路。假定电源电压保持不变。闭合开关,逐渐增大光敏电阻的光照强度,观察电表示数的变化情况,下列表述中正确的是( )
A. 电流表和电压表的示数均变小
B. 电流表和电压表的示数均变大
C. 电流表的示数变大,电压表的示数变小
D. 电流表的示数变小,电压表的示数变大
【答案】C
【解析】
【详解】由图可知,光敏电阻R与定值电阻R0串联,电压表测光敏电阻R两端的电压,电流表测电路中的电流。当逐渐增大光敏电阻的光照强度,光敏电阻R的阻值会减小,则电路中总电阻减小,因电源电压不变,则电路中电流变大,即电流表示数变大,根据U=IR,定值电阻 R0两端的电压将增大,再根据串联电路电压规律可知,光敏电阻R两端的电压将减小,即电压表示数变小。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
7. 下列说法正确的是( )
A. 炒菜时,满屋飘香,表明分子在不停地做无规则运动
B. 用水作为汽车发动机的冷却剂,主要是因为水的比热容较大
C. 煤的热值比干木柴的大,煤燃烧时放出的热量比干木柴燃烧时放出的热量多
D. 四冲程汽油机的做功冲程中,机械能转化为内能
【答案】AB
【解析】
【详解】A. 因为分子在不停地做无规则运动,所以炒菜时,满屋飘香,这得一种扩散现象,故A正确;
B. 因为水的比热容较大,等质量的情况下改变相同的温度吸收的热量更多,所以用水作为汽车发动机的冷却剂,故B正确;
C. 燃料燃烧放出热量的多少与燃料的质量、热值及完全燃烧的程度都有关,故C错误;
D. 四冲程汽油机的做功冲程中,内能转化为机械能,故D错误。
选AB。
8. 如图所示的“电阻测量盒”,内有电源(电压不变且未知)、阻值已知的定值电阻、开关和电流表,并引出两根导线到盒外。将盒外的两根导线分别与待测电阻的两端相连,根据开关闭合、断开时电流表的示数,可以算出的阻值。设计的盒内电路图,其中符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】ABD
【解析】
【详解】A.闭合开关,通过电流表示数和R0的阻值,可以计算出电源电压,再断开开关,将盒外的两根导线分别与待测电阻 Rx的两端相连,根据电源电压和电流表示数,可以计算出 Rx的阻值,故A符合题意;
B.将盒外的两根导线分别与待测电阻 Rx的两端相连,断开开关,则电阻 Rx和R0串联,用两电阻的阻值和电流表示数表示出电源电压;再闭合开关,R0被短路,用电阻 Rx的阻值和电流表示数再次表示出电源电压,由于电源电压不变,联立等式,计算出 Rx的阻值,故B符合题意;
C.将盒外的两根导线分别与待测电阻 Rx的两端相连,断开开关,则电阻 Rx和R0串联,用两电阻的阻值和电流表示数表示出电源电压;再闭合开关,Rx和电流表被短路,电流表无示数,不能再次表示出电源电压,所以不能计算出Rx的阻值,故C不符合题意;
D.闭合开关,通过电流表示数和R0的阻值,可以计算出电源电压,再断开开关,将盒外的两根导线分别与待测电阻Rx的两端相连,则电阻Rx和R0串联,根据电源电压和电流表示数,可以计算出 电路的中阻值,进而可以计算出Rx的阻值,故D符合题意。
故选ABD。
9. 如图甲所示的电路,电源电压保持不变.滑动变阻器上标有“10Ω 1A”字样,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片,使其从最右端向左滑动到a点时,小灯泡恰好正常发光,在图乙中绘制出电流表与两电压表示数关系的图象.下列说法中正确的是( )
A. 电源电压为5V
B. 小灯泡的额定功率为2W
C. 整个电路的最小功率为0.9W
D. 滑片在a点时,小灯泡与滑动变阻器的功率之比为5:1
【答案】BD
【解析】
【详解】A.由电路图可知,变阻器R与灯泡L串联,电压表V1测R两端的电压,电压表V2测L两端的电压,电流表测电路中的电流.当滑片位于最右端时,接入电路中的电阻最大,此时电路中的电流最小,由图乙可知,电路中的最小电流I=0.3A,此时灯泡和滑动变阻器两端的电压相等,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,由I=可得电源的电压:
U=UL+UR=2UR=2IR=2×0.3A×10Ω=6V
故A错误;
C.此时电路的总功率最小,则
P小=UI=6V×0.3A=1.8W
故C错误;
B.当滑片从最右端向左滑动到a点时,接入电路中的电阻变小,电路中的电流变大,由串联电路的分压特点可知,R两端的电压变小,灯泡两端的电压变大,当小灯泡恰好正常发光时,电路中的电流最大,由图乙可知,灯泡正常发光时的电流I′=0.4A,变阻器两端的电压UR′=1V,此时小灯泡两端的电压:
UL′=U﹣UR′=6V﹣1V=5V
小灯泡的额定功率:
PL=UL′I′=5V×0.4A=2W
故B正确;
D.滑片在a点时,小灯泡与滑动变阻器的功率之比:
PL:PR=UL′I′:UR′I′=UL′:UR′=5V:1V=5:1
故D正确;
二、填空题(每空1分,共12分)
10. 如图所示是我国古代取火器的模型图,把推杆迅速推入套筒,推杆前端的艾绒立刻燃烧起来,过程中先是通过_________方式使筒内空气内能增大,再通过_________方式使艾绒温度升高,从而燃烧起来。
【答案】 ①. 做功 ②. 热传递
【解析】
【详解】[1]推杆在迅速推入的过程中,对气体做功,压缩筒内的气体,将机械能转化为内能,这是通过做功的方式使筒内空气的内能增大,温度升高。
[2]空气的热量传递给艾绒,使艾绒温度升高,当温度达到艾绒的着火点时,艾绒就会燃烧起来,这个过程是通过热传递的方式实现的。
11. 有A、B、C三个带电小球,如果用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近小球A时,A球会被排斥,小球C吸引小球B,小球B排斥小球A,那么小球B带______电,小球C带______电.
【答案】 ①. 正 ②. 负
【解析】
【详解】试题分析:因为A、B、C三个小球都带电,小球A所带的电与丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电相同,说明A带正电,小球B排斥小球A,则A与B带同种电荷,即B带正电;小球C吸引小球B,则C与B带异种电荷,即C带负电.
考点:物体带电情况的判断
12. 如图所示,在烧杯中加入盐水,然后将连在电压表上的铜片和锌片插入盐水中,这样就制成了一个盐水电池.观察电压表的接线和指针偏转可知:锌片是盐水电池的___极,盐水电池在工作时是将___能转化为电能.
【答案】 ①. 负 ②. 化学
【解析】
【详解】[1]电压表的使用规则是“正进负出”,即电流从电压表的正接线柱流入,负接线柱流出时,指针正向偏转。由图可知,电压表指针正向偏转,锌片与电压表的负接线柱相连,所以锌片是盐水电池的负极。
[2]盐水电池工作时,发生化学反应,消耗化学能,产生电能,所以是将化学能转化为电能。
13. 小明同学用一种加热器将质量为500g的冰持续加热熔化直至沸腾,记录并绘制出温度−时间图象如图所示,根据图象可以看出AB段的比热容______CD段的比热容(选填“大于”、“等于”或“小于”),AB段所吸收的热量为______J,BC段所吸收的热量为________J(水的比热容为4.2×103J/(kg⋅℃)).
【答案】 ①. 小于 ②. 5.25×104 ③. 1.575×105
【解析】
【详解】在整个过程中冰与水的质量相等,用相同的加热器加热,在相等时间内吸收的热量相等,
设在1min内吸收的热量为Q,由图示可知,AB段的加热时间为2min,则吸收的热量:Q1=2Q=c1m△t1=c1×0.5kg×[0℃-(-40℃)]=20c1,,在CD段的加热时间为16min-8min=8min,吸收的热量:Q2=8Q=c2m△t2=c2×0.5kg×(100℃-0℃)=50c2,;则AB段的比热容小于CD段的比热容;
在CD段吸收的热量:Q2=8Q=c2m△t2=4.2×103J/(kg•℃)×0.5kg×(100℃-0℃)=2.1×105J,则Q=2.625×104J,在AB段吸收的热量:Q1=2Q=2×2.625×104J =5.25×104J;在BC段吸收的热量:QBC=6Q=6×2.625×104J =1.575×105J.
14. 如图所示电路,甲、乙是两个完全相同的电表,断开开关,电阻R1和R2均有电流通过,甲、乙两电表的示数之比为1:3,则R1:R2=_____;将两电表换成另一种电表,开关闭合后,两电阻中均有电流流过,则甲、乙两电表的示数之比为_____。
【答案】 ①. 1:2 ②. 3:2
【解析】
【分析】本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律的应用,根据电表的正确使用判断出两电表的类型以及判断出电路的连接方式、电表所测的电路元件是关键。
【详解】[1]由电路图可知,若甲、乙是两个完全相同的电表,断开开关,电阻R1和R2均有电流通过,则甲、乙应为电流表,此时R1与R2并联,甲电流表测通过R2的电流,乙电流表测干路电流,甲、乙两电表的示数之比为1:3,则两支路的电流之比
因两电阻并联,则两电阻的阻值之比
[2]将两电表换成另一种电表,开关闭合后,两电阻中均有电流流过,则电表应为电压表,此时R1与R2串联,所以两电阻两端的电压之比
甲电压表测电源两端的电压,乙电压表测R2两端的电压,所以
15. 汽油发动机工作时,汽油必须和吸进的空气成适当的比例,才能形成可以有效燃烧的混合气,这就是空燃比(可燃混合气中空气质量与燃油质量之比),某总排量为2.0L的发动机的空燃比为,混合燃气的密度为,则发动机做一次功,燃料燃烧产生的热量为_______J,当发动机曲轴每分钟转速为3000转时,此时汽车输出的机械功率为45kW。此时该发动机的效率是_______%。(汽油的热值为)
【答案】 ①. ②. 30
【解析】
【详解】一次做功吸入混合气的质量
一次做功消耗汽油的质量
一次做功燃料燃烧产生的热量
1min内发动机对外做功次数
1min内燃料完全燃烧总放热
1min内发动机输出有用功
发动机的效率
三、作图题(每题2分,共4分)
16. 在图中的圆圈内填上合适的电表符号,使开关闭合后两灯泡都能发光。
【答案】
【解析】
【详解】根据题意,要使开关闭合后两灯泡都能发光,下方圆圈内若为电流表,闭合开关后,电源短路,因此下方圆圈内为电压表,上方圆圈内为电流表。电路图如下:
17. 如图为一个具有按摩和加热功能的家用足浴盆,其内部电路元件可简化为两个开关、一个电动机M和一个发热电阻,开关闭合电动机工作、开关闭合发热电阻工作,电动机和发热电阻工作互不影响。请在虚线框内画出简化电路图(电源部分已画出)。
【答案】
【解析】
【详解】由题意可知,电动机和发热电阻既可以单独工作,又可以同时工作,说明电动机和发热电阻并联,且开关S1与电动机在一条支路上,开关S2与发热电阻在一条支路上,如图所示:
四、实验题(每空1分,共25分)
18. 如图所示,在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中,将小钢球从高度为h的同一斜面上由静止开始滚下,推动同一小木块在木板上向前移动一段距离s后停下。完成甲、乙、丙所示的三次实验,其中,。
(1)小钢球在滚下斜面的过程中,它的重力势能转化为动能,其动能大小是通过 _______大小来反映的;
(2)分析比较甲和乙两组实验可得,物体质量相同时,________越大,动能越大;分析比较 ______两组实验可得出物体的动能与质量的关系;
(3)某学习小组同学做丙实验时:小木块被撞后滑出木板,A同学建议换用表面相同但长度较长的木板,B同学建议换质量较大的木块,C同学建议换用质量比前两次实验更小的钢球,你认为不恰当的是 _______同学的建议;
(4)有同学将实验装置改装成图丁所示,用同一铁球将同一弹簧压缩不同程度后由静止释放,撞击同一木块,比木块在木板(足够长)上滑行距离,能否研究铁球的动能大小与速度的关系?________(选填“能”或“不能”);
(5)得出正确的实验结论后,有同学用质量不同的铁球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放,撞击同一木块,如图戊所示,观察到木块被撞击后移动的情况是 ___________(铁球滚动时所受摩擦力忽略不计)。
A.质量大的铁球将木块推动的距离较远
B.质量小的铁球将木块推动的距离较远
C.质量不同的铁球将木块推动的距离相同
【答案】 ①. 小木块移动的距离 ②. 速度 ③. 甲、丙 ④. B ⑤. 能 ⑥. C
【解析】
【详解】(1)[1]小钢球在滚下斜面的过程中,质量不变,高度减小,其重力势能转化为动能,动能大小是通过小木块移动的距离s大小来反映的。
(2)[2][3]分析比较甲和乙两组实验可得,物体的质量相同,而下滑的高度不同,甲图中下滑的高度大,运动到水平位置时速度大,推动木块滑行的距离大,故物体质量相同时,速度越大,动能越大;研究物体的动能与质量的关系要控制速度大小相同,故分析比较甲、丙两组实验可得出物体的动能与质量的关系。
(3)[4]探究动能与质量的关系,应控制速度相同,动能的大小通过木块移动距离的大小表现出来的,故实验中使用的木块大小不能改变,丙实验中,钢球的动能较大,因此可以改变木板的长度和金属球的质量,故AC符合题意,B不符合题意。
(4)[5]质量相同的铁球将同一弹簧压缩不同程度后静止释放,撞击同一木块,将木块撞出一段距离进行比较。能研究铁球的动能大小与速度的关系。
(5)[6]用质量不同的铁球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放,撞击同一木块,由于弹簧的压缩程度相同,则具有的弹性势能相同,转换成的动能相同,所以推动木块移动的距离也相同,故AB不符合题意,C符合题意。
故选C。
19. 瑶瑶同学在“探究电流与电阻的关系”实验中,利用器材如下:电源(电压恒定但未知),四个定值电阻()、()、()、(),标有“ 1A”的滑动变阻器,电压表(可用量程:0~3V,0~15V),电流表(可用量程:0~0.6A),导线,开关。
(1)设计并正确连接如图甲所示的电路,把定值电阻()接入图甲中的、两点之间,将滑动变阻器的滑片移到最________端(选填“左”或“右”)。刚一闭合开关,就发现电压表示数恰好为2V,为了用以上四个定值电阻完成实验且确保电路安全,应控制、两点之间的电压在_______V-_______V范围内。
(2)使用进行实验,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为2V,读出此时电流表的示数;分别用定值电阻、、依次替换,重复实验步骤。根据所得的四次实验数据绘制出图像,如图乙所示。由图像可得出的结论是:________________________________________________。
(3)在使用定值电阻和进行实验过程中,读取数据时,滑动变阻器消耗的电功率之比为________。
(4)若使用进行实验时,如果闭合开关后发现电流表无示数、电压表有示数,则电路故障的原因可能是________(选填“短路”或“断路”)。若临时用“2V 0.4W”小灯泡替代该电阻,在原来实验要求不变的情况下(保持2V不交),还能完成此实验吗?________
(5)另一组的骆骆设计了测量定值电阻的电路,如图,她想将电流表直接改装成测电阻的欧姆表。所用实验器材有:电源(电压6V),电流表(量程0~0.6A),滑动变阻器。
①她将滑动变阻器调至接入,且保持不变,在、之间接入待测电阻,依据与的对应关系,在电流表表盘原来的刻度线处标上对应的阻值,下列标记正确的是( )
A. B.
C. D.
②该装置使用一段时间后,电源电压减小,这将导致电阻的测量值________(填“偏小”“不变”或“偏大”)。
【答案】(1) ①. 右 ②. 2 ③. 3
(2)当电压一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成反比反比
(3)
(4) ①. 断路 ②. 能
(5) ①. D ②. 偏大
【解析】
【小问1详解】
为保护电路,连接电路时,需将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处,即最右端。
因为的阻值最大,所以当接入电路时,电压表示数刚好为2V,这表明两端的最小电压为2V。为了使用以上四个定值电阻完成实验且确保电路安全,应控制、两点之间的电压在大于2V范围内。由于电流表的量程为0.6A,因此定值电阻两端允许的最大电压
故、两点之间的电压范围为2V - 3V
【小问2详解】
如图乙所示,电流与对应的电阻乘积一定,即在导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
【小问3详解】
根据,在电压不变时,滑动变阻器两端电压相同,通过定值电阻和的电流与电阻成反比,与电阻之比为,则电流之比为,所以滑动变阻器消耗的电功率之比为。
【小问4详解】
若短路,则电压表示数为0,电流表有示数,不符合题意;若断路,电压表串联在电路中,电流表无示数,电压表与电源连通,电压表有示数,符合题意,电路故障的原因可能是断路。
由功率公式得
当电压为2V时,电阻等于。和的阻值相同,所以临时用“2V 0.4W”小灯泡替代该电阻能完成此实验。
【小问5详解】
AB.分析电路图可知,滑动变阻器与串联,根据欧姆定律,电路的总电阻,由串联电路中电阻的规律知道,的阻值为。即电流越大,电阻越小,所以,表盘右侧应是较小的电阻值,故AB错误;
CD.当电流为时,此时的阻值,故C错误,D正确。
故选D。
该装置使用一段时间后,电源实际电压减小,则将待测电阻接入电路时,电路中电流偏小,电流表指针偏转角度偏小,由表盘的改装情况可知,电流越小表盘上所对应的电阻值越大,所以测得的电阻值偏大。
20. 小明要测定标有“3.8V”小灯泡正常发光时的电阻,选择一些器材连接了如图甲所示电路。
(1)同组的小芳发现小明所选的器材不能完成此实验,其原因是________________________________,并且电路连接也有错误,如果此时闭合开关,小灯泡________(选填“发光”或“不发光”),电压表________(选填“有示数”或“无示数”),请你在接错的那根导线上打“×”,并另画一根导线,使电路连接正确_______。
(2)小明重新选择合理器材,将电路改接正确后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使小灯泡正常发光,此时电流表示数如图乙所示,则小灯泡正常发光时的电阻是________。
(3)小明还测量了小灯泡在不同电压下的电流,并根据所测得数据绘制了小灯泡的图像,如图丙所示,根据图像可知电流与电压并不成正比,原因是灯丝的电阻随温度升高而________。在这个图像中,横轴应该表示的是________(选填“电压”或“电流”)
(4)上述实验结束后,小明又设计了如图丁所示的电路,只用电压表来测量额定电压为的小灯泡正常发光时的电阻,已知滑动变阻器的最大阻值为,电源电压恒定,其测量过程如下:
①闭合开关、,断开,将滑动变阻器的滑片移到最上端,电压表示数为4.5V。
②____________________(填三个开关闭合与断开情况),移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为________V,这时小灯泡正常发光。
③闭合开关、,断开,保持滑动变阻器滑片的位置不变,电压表示数为3V。
④小灯泡正常发光时的电阻是________。
【答案】(1) ①. 电源电压低于灯泡的额定电压 ②. 不发光 ③. 有示数 ④.
(2)10 (3) ①. 增大 ②. 电流
(4) ①. 闭合S、,断开 ②. 2 ③. 12.5
【解析】
【小问1详解】
两节新干电池的总电压为,小于小灯泡的额定电压,无法让小灯泡正常发光,不能完成实验。
甲图中电压表串联在电路中,因为电压表内阻极大,电路中电流几乎为零,所以小灯泡不发光;电压表两端几乎直接连接电源两极,因此电压表有示数,接近电源电压。
测小灯泡正常发光时的电阻,应使电压表并联在小灯泡两端,则将小灯泡左侧连接滑动变阻器的导线打叉,改接至电压表的负接线柱,据此作图。
【小问2详解】
电流表选用量程,分度值,图乙读数为。根据欧姆定律
【小问3详解】
灯丝的电阻随温度升高而增大,小灯泡电压越高、功率越大,灯丝温度越高,电阻就越大,因此电流与电压不成正比。
由可知,电流增大时灯丝电阻也增大,电压的增长速度会比电流更快,图像会向电压轴方向弯曲,因此图丙中向上弯曲的纵轴是电压,横轴是电流。
【小问4详解】
步骤①测得电源电压为,要让额定电压的小灯泡正常发光,滑动变阻器需要分担的电压为
此时电压表测滑动变阻器两端电压,因此调节滑片让电压表示数为,小灯泡就处于正常发光状态。
闭合开关、,断开,保持滑动变阻器滑片的位置不变,电压表示数为,在①中,电源电压为,在②中,灯与滑片以下电阻丝的电阻串联,电压表测其电压,当电压表示数为,根据串联电路电压的规律,灯的电压
灯正常发光;在③中,电路中只有变阻器,根据串联电路电压的规律,滑片以上电阻丝的电压为
根据分压原理,
因变阻器的总电阻为,故
由欧姆定律和串联电路电流的规律,通过变阻器的电流即灯的额定电流
因此小灯泡正常发光的电阻
五、计算题(17分)
21. 小明家用天然气做饭时,将一壶质量为1.5kg的水由20℃烧至100℃时,消耗了天然气,已知水的比热容为,天然气的热值为,求:
(1)壶中水吸收的热量;
(2)天然气完全燃烧放出的热量;
(3)用天然气烧水时的效率。
【答案】(1)
5.04×10⁵ J (2)
7.2×10⁵ J (3)
70%
【解析】
【小问1详解】
水吸收的热量
【小问2详解】
(2) 天然气完全燃烧放出的热量
【小问3详解】
(3) 烧水效率
22. 如图甲是“电子技师”学生社团所使用的迷你电烙铁R1,铭牌标有“6V 6W”.社团小组对其改进,使电烙铁温度可调,图乙为小组设计的电路简图.闭合开关,当滑动变阻器R2(铭牌标有“14Ω 1.5A”)接入电路的电阻为6Ω时,电烙铁刚好正常工作.不考虑温度对电阻的影响,求:
(1)当电烙铁正常工作时,通过电烙铁的电流和电烙铁的电阻.
(2)该电路两端电源电压.
(3)该电路中电烙铁的最小实际功率.
【答案】(1) 1A 6Ω (2)12V (3)2.16W
【解析】
【详解】(1)由电路图可知,电烙铁R1与滑动变阻器R2串联。由P=UI可得,电烙铁刚好正常工作时通过的电流:
I1===1A
由I=可得,电烙铁的电阻:
R1===6Ω
(2)因串联电路中各处的电流相等,所以,当电烙铁正常工作时R2两端的电压:
U2=I2R2=I1R2=1A×6Ω=6V
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,该电路两端的电源电压:
U=U1+U2=6V+6V=12V
(3)当R2接入电路中的电阻最大时电路中的电流最小,电烙铁的实际功率最小,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电路中的最小电流:
I== =0.6A
则该电路中电烙铁的最小实际功率:
P1小=I2R1=(0.6A)2×6Ω=2.16W
答:(1)当电烙铁正常工作时,通过电烙铁的电流为1A,电烙铁的电阻为6Ω;
(2)该电路两端的电源电压为12V;
(3)该电路中电烙铁的最小实际功率为2.16W。
六、综合题(每空1分,共6分)
23. 电动汽车是环保的交通工具(如图甲所示),行驶时蓄电池给电动机供电,如图乙为充电桩给蓄电池充电时充电功率P随充电时间的变化图像。电动汽车的主要部分参数如下表所示。在某次测试过程中,司机和一名陪同人员上车。司机驾驶该充满电的汽车以节电模式匀速行驶30km后,电池剩余容量为58kW·h,陪同人员负责记录测试数据。汽车匀速行驶时所受阻力为总重力的6%。
测试时车和人的总质量
1500kg
蓄电池最大容量
68kW·h
最高车速
120km/h
最大功率
90kW
(1)如图甲,在给电动汽车蓄电池充电的过程中,蓄电池相当于简单电路中的___________(填“电源”或“用电器”)。如图乙,若充电18min时充电电压升至400V,充电过程的前18min充电电流不变,则充电电流为___________A;
(2)在此测试过程中,汽车匀速行驶30km,牵引力做的功为___________J,该汽车在节电模式下将电能转化为机械能的效率为___________ %。(g=10N/kg)
(3)如图丙是小明设计的车速提醒电路,R为定值电阻,RV的阻值随车速的变化而改变。当电压表的示数达到某一数值时提醒驾驶员车速过快,需要减速。图丁是电阻RV的阻值与车速关系的图像,图戊是车速从0加速到100km/h过程中,RV消耗的电功率随电流变化的图像。则图丙中定值电阻R的阻值为___________Ω;车速为0时,RV消耗的电功率为___________W。
【答案】(1) ①. 用电器 ②. 250
(2) ①. ②. 75%
(3) ①. 10 ②. 3.6
【解析】
【小问1详解】
[1]在给蓄电池充电时,蓄电池消耗电能,将电能转化为化学能储存起来,因此相当于用电器。
[2]由图可知,充电18min时,电功率
此时电压,则充电电流为
【小问2详解】
[1][2]测试时车和人的总重力为
汽车匀速行驶时所受阻力为总重力的6%,阻力和牵引力是一对平衡力,则牵引力为
在此测试过程中,电动汽车匀速行驶30km,牵引力做的功为
蓄电池最大容量为,司机驾驶该充满电的车以节电模式匀速行驶30km,电池剩余容量为,则消耗的电能为
该电动汽车将电能转化为机械能的效率为
【小问3详解】
[1][2]图丙的电路中,与串联,电压表测的电压,由图戊可知,电流为时,的功率为,根据可得,电压表的示数
电流为时,的功率为,此时电压表的示数
根据串联电路的规律和欧姆定律,由电源电压不变,列方程可得
即
解得,电源电压。
由图丁知,速度越小,的阻值越小,根据电阻的串联和欧姆定律,电流越大,故当电流为0.6A时对应的速度为0;根据欧姆定律和电阻的串联,则车速为0时,图丁中图线与纵坐标相交点的电阻值
车速为0时,消耗的电功率为
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
九年物理第二次学情分析
一、选择题(每题2分,共18分,1-6单选,7-9多选,多选漏选得1分,错选不得分。)
1. 下列生活中常见的描述,符合实际的是( )
A. 家庭电路电压为 B. 电视机的功率约1000W
C. 柜式空调正常工作的电流约为 D. 一节干电池的电压为
2. 功率相同的下列四种用电器,分别接入家庭电路中,在相同的时间内,通过它们的电流产生的热量最多的是( )
A. 电烙铁 B. 电风扇
C. 电视机 D. 洗衣机
3. 关于影响导体电阻大小的因素说法正确的是
A. 导体电阻大小取决于通过它电流的大小,电流越小的导体电阻越大
B. 导体电阻大小取决于加在它两端电压的大小,电压越大的导体电阻越大
C. 相同材料制成粗细相同的导线,长度越长电阻也越大
D. 铜导线的电阻一定比铁导线的电阻小
4. 一台单缸四冲程汽油机的飞轮转速是,此汽油机每秒钟内( )
A. 完成个冲程,做功次 B. 完成个冲程,做功次
C. 完成个冲程,做功次 D. 完成个冲程,做功次
5. 如图所示,电压表的示数分别为、、,电流表的示数分别为、。则下列关系中正确的是( )
A. , B. ,
C. , D. ,
6. 已知光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小。将光敏电阻R、定值电阻、电流表、电压表、开关和电源连接成如图所示的电路。假定电源电压保持不变。闭合开关,逐渐增大光敏电阻的光照强度,观察电表示数的变化情况,下列表述中正确的是( )
A. 电流表和电压表的示数均变小
B. 电流表和电压表的示数均变大
C. 电流表的示数变大,电压表的示数变小
D. 电流表的示数变小,电压表的示数变大
7. 下列说法正确的是( )
A. 炒菜时,满屋飘香,表明分子在不停地做无规则运动
B. 用水作为汽车发动机的冷却剂,主要是因为水的比热容较大
C. 煤的热值比干木柴的大,煤燃烧时放出的热量比干木柴燃烧时放出的热量多
D. 四冲程汽油机的做功冲程中,机械能转化为内能
8. 如图所示的“电阻测量盒”,内有电源(电压不变且未知)、阻值已知的定值电阻、开关和电流表,并引出两根导线到盒外。将盒外的两根导线分别与待测电阻的两端相连,根据开关闭合、断开时电流表的示数,可以算出的阻值。设计的盒内电路图,其中符合要求的是( )
A. B.
C. D.
9. 如图甲所示的电路,电源电压保持不变.滑动变阻器上标有“10Ω 1A”字样,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片,使其从最右端向左滑动到a点时,小灯泡恰好正常发光,在图乙中绘制出电流表与两电压表示数关系的图象.下列说法中正确的是( )
A. 电源电压为5V
B. 小灯泡的额定功率为2W
C. 整个电路的最小功率为0.9W
D. 滑片在a点时,小灯泡与滑动变阻器的功率之比为5:1
二、填空题(每空1分,共12分)
10. 如图所示是我国古代取火器的模型图,把推杆迅速推入套筒,推杆前端的艾绒立刻燃烧起来,过程中先是通过_________方式使筒内空气内能增大,再通过_________方式使艾绒温度升高,从而燃烧起来。
11. 有A、B、C三个带电小球,如果用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近小球A时,A球会被排斥,小球C吸引小球B,小球B排斥小球A,那么小球B带______电,小球C带______电.
12. 如图所示,在烧杯中加入盐水,然后将连在电压表上的铜片和锌片插入盐水中,这样就制成了一个盐水电池.观察电压表的接线和指针偏转可知:锌片是盐水电池的___极,盐水电池在工作时是将___能转化为电能.
13. 小明同学用一种加热器将质量为500g的冰持续加热熔化直至沸腾,记录并绘制出温度−时间图象如图所示,根据图象可以看出AB段的比热容______CD段的比热容(选填“大于”、“等于”或“小于”),AB段所吸收的热量为______J,BC段所吸收的热量为________J(水的比热容为4.2×103J/(kg⋅℃)).
14. 如图所示电路,甲、乙是两个完全相同的电表,断开开关,电阻R1和R2均有电流通过,甲、乙两电表的示数之比为1:3,则R1:R2=_____;将两电表换成另一种电表,开关闭合后,两电阻中均有电流流过,则甲、乙两电表的示数之比为_____。
15. 汽油发动机工作时,汽油必须和吸进的空气成适当的比例,才能形成可以有效燃烧的混合气,这就是空燃比(可燃混合气中空气质量与燃油质量之比),某总排量为2.0L的发动机的空燃比为,混合燃气的密度为,则发动机做一次功,燃料燃烧产生的热量为_______J,当发动机曲轴每分钟转速为3000转时,此时汽车输出的机械功率为45kW。此时该发动机的效率是_______%。(汽油的热值为)
三、作图题(每题2分,共4分)
16. 在图中的圆圈内填上合适的电表符号,使开关闭合后两灯泡都能发光。
17. 如图为一个具有按摩和加热功能的家用足浴盆,其内部电路元件可简化为两个开关、一个电动机M和一个发热电阻,开关闭合电动机工作、开关闭合发热电阻工作,电动机和发热电阻工作互不影响。请在虚线框内画出简化电路图(电源部分已画出)。
四、实验题(每空1分,共25分)
18. 如图所示,在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中,将小钢球从高度为h的同一斜面上由静止开始滚下,推动同一小木块在木板上向前移动一段距离s后停下。完成甲、乙、丙所示的三次实验,其中,。
(1)小钢球在滚下斜面的过程中,它的重力势能转化为动能,其动能大小是通过 _______大小来反映的;
(2)分析比较甲和乙两组实验可得,物体质量相同时,________越大,动能越大;分析比较 ______两组实验可得出物体的动能与质量的关系;
(3)某学习小组同学做丙实验时:小木块被撞后滑出木板,A同学建议换用表面相同但长度较长的木板,B同学建议换质量较大的木块,C同学建议换用质量比前两次实验更小的钢球,你认为不恰当的是 _______同学的建议;
(4)有同学将实验装置改装成图丁所示,用同一铁球将同一弹簧压缩不同程度后由静止释放,撞击同一木块,比木块在木板(足够长)上滑行距离,能否研究铁球的动能大小与速度的关系?________(选填“能”或“不能”);
(5)得出正确的实验结论后,有同学用质量不同的铁球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放,撞击同一木块,如图戊所示,观察到木块被撞击后移动的情况是 ___________(铁球滚动时所受摩擦力忽略不计)。
A.质量大的铁球将木块推动的距离较远
B.质量小的铁球将木块推动的距离较远
C.质量不同的铁球将木块推动的距离相同
19. 瑶瑶同学在“探究电流与电阻的关系”实验中,利用器材如下:电源(电压恒定但未知),四个定值电阻()、()、()、(),标有“ 1A”的滑动变阻器,电压表(可用量程:0~3V,0~15V),电流表(可用量程:0~0.6A),导线,开关。
(1)设计并正确连接如图甲所示的电路,把定值电阻()接入图甲中的、两点之间,将滑动变阻器的滑片移到最________端(选填“左”或“右”)。刚一闭合开关,就发现电压表示数恰好为2V,为了用以上四个定值电阻完成实验且确保电路安全,应控制、两点之间的电压在_______V-_______V范围内。
(2)使用进行实验,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为2V,读出此时电流表的示数;分别用定值电阻、、依次替换,重复实验步骤。根据所得的四次实验数据绘制出图像,如图乙所示。由图像可得出的结论是:________________________________________________。
(3)在使用定值电阻和进行实验过程中,读取数据时,滑动变阻器消耗的电功率之比为________。
(4)若使用进行实验时,如果闭合开关后发现电流表无示数、电压表有示数,则电路故障的原因可能是________(选填“短路”或“断路”)。若临时用“2V 0.4W”小灯泡替代该电阻,在原来实验要求不变的情况下(保持2V不交),还能完成此实验吗?________
(5)另一组的骆骆设计了测量定值电阻的电路,如图,她想将电流表直接改装成测电阻的欧姆表。所用实验器材有:电源(电压6V),电流表(量程0~0.6A),滑动变阻器。
①她将滑动变阻器调至接入,且保持不变,在、之间接入待测电阻,依据与的对应关系,在电流表表盘原来的刻度线处标上对应的阻值,下列标记正确的是( )
A. B.
C. D.
②该装置使用一段时间后,电源电压减小,这将导致电阻的测量值________(填“偏小”“不变”或“偏大”)。
20. 小明要测定标有“3.8V”小灯泡正常发光时的电阻,选择一些器材连接了如图甲所示电路。
(1)同组的小芳发现小明所选的器材不能完成此实验,其原因是________________________________,并且电路连接也有错误,如果此时闭合开关,小灯泡________(选填“发光”或“不发光”),电压表________(选填“有示数”或“无示数”),请你在接错的那根导线上打“×”,并另画一根导线,使电路连接正确_______。
(2)小明重新选择合理器材,将电路改接正确后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使小灯泡正常发光,此时电流表示数如图乙所示,则小灯泡正常发光时的电阻是________。
(3)小明还测量了小灯泡在不同电压下的电流,并根据所测得数据绘制了小灯泡的图像,如图丙所示,根据图像可知电流与电压并不成正比,原因是灯丝的电阻随温度升高而________。在这个图像中,横轴应该表示的是________(选填“电压”或“电流”)
(4)上述实验结束后,小明又设计了如图丁所示的电路,只用电压表来测量额定电压为的小灯泡正常发光时的电阻,已知滑动变阻器的最大阻值为,电源电压恒定,其测量过程如下:
①闭合开关、,断开,将滑动变阻器的滑片移到最上端,电压表示数为4.5V。
②____________________(填三个开关闭合与断开情况),移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为________V,这时小灯泡正常发光。
③闭合开关、,断开,保持滑动变阻器滑片的位置不变,电压表示数为3V。
④小灯泡正常发光时的电阻是________。
五、计算题(17分)
21. 小明家用天然气做饭时,将一壶质量为1.5kg的水由20℃烧至100℃时,消耗了天然气,已知水的比热容为,天然气的热值为,求:
(1)壶中水吸收的热量;
(2)天然气完全燃烧放出的热量;
(3)用天然气烧水时的效率。
22. 如图甲是“电子技师”学生社团所使用的迷你电烙铁R1,铭牌标有“6V 6W”.社团小组对其改进,使电烙铁温度可调,图乙为小组设计的电路简图.闭合开关,当滑动变阻器R2(铭牌标有“14Ω 1.5A”)接入电路的电阻为6Ω时,电烙铁刚好正常工作.不考虑温度对电阻的影响,求:
(1)当电烙铁正常工作时,通过电烙铁的电流和电烙铁的电阻.
(2)该电路两端电源电压.
(3)该电路中电烙铁的最小实际功率.
六、综合题(每空1分,共6分)
23. 电动汽车是环保的交通工具(如图甲所示),行驶时蓄电池给电动机供电,如图乙为充电桩给蓄电池充电时充电功率P随充电时间的变化图像。电动汽车的主要部分参数如下表所示。在某次测试过程中,司机和一名陪同人员上车。司机驾驶该充满电的汽车以节电模式匀速行驶30km后,电池剩余容量为58kW·h,陪同人员负责记录测试数据。汽车匀速行驶时所受阻力为总重力的6%。
测试时车和人的总质量
1500kg
蓄电池最大容量
68kW·h
最高车速
120km/h
最大功率
90kW
(1)如图甲,在给电动汽车蓄电池充电的过程中,蓄电池相当于简单电路中的___________(填“电源”或“用电器”)。如图乙,若充电18min时充电电压升至400V,充电过程的前18min充电电流不变,则充电电流为___________A;
(2)在此测试过程中,汽车匀速行驶30km,牵引力做的功为___________J,该汽车在节电模式下将电能转化为机械能的效率为___________ %。(g=10N/kg)
(3)如图丙是小明设计的车速提醒电路,R为定值电阻,RV的阻值随车速的变化而改变。当电压表的示数达到某一数值时提醒驾驶员车速过快,需要减速。图丁是电阻RV的阻值与车速关系的图像,图戊是车速从0加速到100km/h过程中,RV消耗的电功率随电流变化的图像。则图丙中定值电阻R的阻值为___________Ω;车速为0时,RV消耗的电功率为___________W。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$