还剩16页未读,继续阅读
本资源只提供10页预览,全部文档请下载后查看!喜欢就下载吧,查找使用更方便
文本内容:
2019-2020年九年级(上)期末物理模拟试卷
(三)
一、选择题(本题共10小题,每小题3分,共30分.在每小题给出的四个选项中,第1-8题只有一项符合要求,第9和10题有多项符合要求.全部选对的得3分,选对但不全的得2分,有错选的得0分,请将正确答案填入上表栏中)1.关于分子动理论和物体内能的变化,下列说法中正确的是( )A.一壶开水冷却,温度降低,内能不一定减少B.冬天用热水袋取暖,是用做功的方法改变内能C.物体吸收热量,内能就会增加,温度一定升高D.走在公园里能闻到阵阵花香,主要说明分子在不停地做无规则运动2.如图所示实验,试管口木塞冲出过程( )A.试管口出现的白雾是水蒸气B.试管口出现白雾说明水蒸气内能增加C.能量转化情况与内燃机压缩冲程相同D.水蒸气对木塞做功,水蒸气的内能减少3.甲、乙、丙三个轻质小球用绝缘细绳悬挂,如图所示,已知丙带正电,则( )A.甲、乙均带正电B.甲、乙均带负电C.乙带正电,甲一定带负电D.乙带正电,甲可能不带电4.李海同学骑车上学,因为赶时间经常忘记收起自行车支架便骑车或没有锁车就离开,因此他想设计提醒收支架和锁车的电路.在兴趣小组活动中,他请同学们一道设计提醒锁车的电路,要求当车的支架支起(开关S1闭合)时,蜂鸣器响起,提醒锁车;当车上锁(开关S2断开)后,蜂鸣器停止发声.他们设计了如图所示的四个电路,其中符合要求的是( )A.B.C.D.5.下列有关电阻的说法正确的是( )A.导体的电阻越大,表明导体的导电能力越强B.导体的电阻与导体两端的电压成正比C.导体中的电流为零时电阻也为零D.导体的电阻是导体本身的一种性质,与导体的材料、长度和横截面积等因素有关6.光敏电阻的特点是有光照射它时阻值变小.如图所示是某小区门口利用光敏电阻设计的行人监控装置,R1为光敏电阻,R2为滑动变阻器,A、B间接监控装置.则( )A.当有人通过通道而遮蔽光线时,A、B间电压降低B.当有人通过通道而遮蔽光线时,通过R1的电流变大C.当仅增大R2连入电路中的阻值时,通过R1的电流变大D.当仅增大R2连入电路中的阻值时,可降低A、B间的电压7.未知电阻Rx的阻值不小于5Ω,电源由两节干电池串联组成.除了开关、导线外,可供使用的实验器材有电压表(量程0﹣15V,0﹣3V),电流表(量程0﹣3A,0﹣
0.6A),滑动变阻器R(20Ω,1A),阻值已知且大小不等的定值电阻R1和R2.小明同学利用了上述器材设计了测量未知电阻Rx的四种实验电路,其中可以测出未知电阻Rx的是( )A.B.C.D.8.如图所示,将三个相同的空烧瓶口分别用完全相同的气球密封,用三段阻值不同的电阻丝(R1<R2<R3)分别给三个烧瓶中的空气加热,通电一段时间后体积变化最大的气球是( )A.aB.bC.cD.三个相同9.学习了电路后,小明设计了四个体重计原理图,你认为不可行的是( )A.B.C.D.10.小明在探究“电阻的大小与什么因素有关”的活动中,发现实验器材中电阻丝只有一根,其它器材足够,如果要他完成下面的实验探究活动,不可能完成的是( )A.探究导体电阻与长度的关系B.探究导体电阻与横截面积的关系C.探究导体电阻与材料的关系D.探究导体电阻与温度的关系
二、作图、实验探究题(本题共5小题,共20分)11.如图是四根高压输电线上的一个装置,利用这个装置将四根导线并联起来,相当于增大了导线的 ,从而减小了导线的 ,以达到减少输电线上电能损失的目的.12.请在图中连接家庭电路的电路图.要求L1灯、L2灯并联,开关S控制两盏灯.13.小明同学学习了燃料的热值后,考虑到燃料燃烧放出的热量会被水吸收,而水的比热已知.(注燃料完全燃烧放热用Q放=mq计算,某燃料的热值用q表示;其质量用m表示).自己设计一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系.他组装了图所示的装置进行实验,记录结果见下表燃料加热前的水温/℃燃料燃尽后水温/℃煤油2544菜籽油2534
(1)为了保证实验结论的可靠,小明同学选择了两套相同装置,在实验中还应控制煤油和菜籽油的 相同、及 相同.
(2)分析得出煤油和菜籽油两种燃料中,热值较大的是 .
(3)小明同学还想利用这种实验方案计算出煤油和菜籽油的热值,那么小明还需要补充的实验仪器是 .利用此实验方法计算出的热值将比真实值 (偏大/偏小).说说你的看法 .14.李明做测量小灯泡电功率的实验,所用小灯泡的额定电压为
2.5V.
(1)请用笔画线代替导线,将如图甲所示的实验电路连接完整.
(2)丙图中阴影部分面积表示的物理量是 .
(3)实验时闭合开关,李明发现小灯泡不发光,且电流表无示数,而电压表有示数,则电路的故障可能是 .
(4)故障排除后,闭合开关,李明发现电压表的示数为2V,若想测量小灯泡的额定电功率,应再调节滑动变阻器的滑片P,使P向 移动(选填“左”或“右”),当电压表的示数为
2.5V时,对应电流表的示数如图乙为 A,则小灯泡的额定电功率是 W.15.如图所示,甲、乙两个完全相同的玻璃瓶内有阻值分别为R甲、R乙的电阻丝,瓶中插入温度计a、b
(1)利用此装置探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关时,在两瓶中加入质量、初温都相同的煤油.闭合开关一段时间,可以通过温度计 情况,判断电阻丝产生热量的多少.此方案是探究 和时间相同时,电流通过电阻丝产生的热量与 大小的关系.
(2)在甲、乙两瓶内换用质量、初温都相同的不同液体,且电阻丝的阻值R甲 R乙时,可以比较不同物质的吸热能量.若温度计a比温度计b温度升高得快,则甲、乙两瓶内液体的比热容关系是c甲 c乙.
三、计算题(6分+6分+8分=20分)16.太阳能热水器是直接利用太阳能给水加热的装置,下表是小明家的太阳能热水器某天在阳光照射下的相关信息.其中太阳辐射功率是指1h内投射到1m2面积上的太阳能.太阳照射时间(h)装水量(kg)吸热板面积(m2)水升高的温度(℃)水的比热容J/(kg•℃)太阳辐射功率J/(m2•h)
101002.
5504.2×l
031.68×l06求
(1)水在10h内吸收的热量;
(2)如果水吸收的热量用天然气来提供,需要完全燃烧多少m3的天然气(天然气的热值为
8.4×l07J/m3,天然气完全燃烧放出的热量全部被水吸收);
(3)该太阳能热水器的能量转化效率.17.如图所示,R1是0~20Ω的滑动变阻器,闭合开关S后,电压表示数为6V,电流表A1的示数是
1.5A,电流表A2的示数是
0.5A,求
(1)R2的阻值和变阻器R1接入电路的电阻?
(2)电流表A1的量程是0~3A,电流表A2的量程是0~
0.6A,为使电表不损坏,滑动变阻器接入电路的电阻值至少要多大?18.如图甲是某品牌电压力锅,图乙所示是它的简化电路图.R
1、R2是定值电阻,闭合开关S1,开关S2与触点b接通,电压力锅处于加热状态,此时电压力锅的功率P1=1000W,通过R1的电流为I1,当锅内的气压达到设定值时,S2自动与触点b断开并与触电a接通,S1仍闭合.电压力锅处于保压状态,此时电压力锅的功率为P2,通过R2的电流为I2.图2是表示做好某次饭的过程中,电压力锅从加热到保压消耗的电功率与时间的关系,已知I1=5I2.求
(1)电压力锅处于加热状态时,通过电阻R1的电流.
(2)电压力锅处于保压状态时的功率P2.
(3)用电高峰期,电路的实际电压为210V,电压力锅做好同样一次饭,处于加热过程实际需要的时间.(不考虑能量损失) xx学年湖北省孝感市云梦县九年级(上)期末物理模拟试卷
(三)参考答案与试题解析
一、选择题(本题共10小题,每小题3分,共30分.在每小题给出的四个选项中,第1-8题只有一项符合要求,第9和10题有多项符合要求.全部选对的得3分,选对但不全的得2分,有错选的得0分,请将正确答案填入上表栏中)1.关于分子动理论和物体内能的变化,下列说法中正确的是( )A.一壶开水冷却,温度降低,内能不一定减少B.冬天用热水袋取暖,是用做功的方法改变内能C.物体吸收热量,内能就会增加,温度一定升高D.走在公园里能闻到阵阵花香,主要说明分子在不停地做无规则运动【考点】温度、热量与内能的关系;分子的热运动;热传递改变物体内能.【分析】
(1)同一物体,温度降低,内能一定减少;
(2)用热水袋取暖是发生了热传递,不是做功;
(3)物体吸热,内能增加,但温度不一定升高;
(4)一切物质的分子都在不停地做无规则的运动.【解答】解A、一壶开水冷却,温度降低,内能一定减少,故A错误;B、冬天用热水袋取暖,是用热传递的方法改变内能,故B错误;C、物体吸收热量,内能就会增加,温度不一定升高,如晶体熔化时、液体沸腾时,都是吸热但温度不变,故C错误;D、走在公园里能闻到阵阵花香,主要说明分子在不停地做无规则运动,这是扩散现象,故D正确.故选D. 2.如图所示实验,试管口木塞冲出过程( )A.试管口出现的白雾是水蒸气B.试管口出现白雾说明水蒸气内能增加C.能量转化情况与内燃机压缩冲程相同D.水蒸气对木塞做功,水蒸气的内能减少【考点】做功改变物体内能;液化及液化现象.【分析】木塞冲出过程也是水蒸气的内能转化为塞子机械能的过程,水蒸气的内能会减小,温度降低.【解答】解A、试管口出现的白雾是水蒸气遇冷液化形成的小水珠,不符合题意;B、白雾是水蒸气遇冷液化形成的,所以说明内能减小,不符合题意;C、此过程的能量转化是内能转化为机械能,与内燃机的做功冲程类似,不符合题意;D、当加热试管到一定程度时,水蒸气的内能足够大会将塞子冲出,将水蒸气的内能转化为塞子的机械能,水蒸气的内能会减小,温度降低,符合题意;故选D. 3.甲、乙、丙三个轻质小球用绝缘细绳悬挂,如图所示,已知丙带正电,则( )A.甲、乙均带正电B.甲、乙均带负电C.乙带正电,甲一定带负电D.乙带正电,甲可能不带电【考点】物体带电情况的判断.【分析】
(1)同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引.
(2)排斥的带有同种电荷,吸引的可能带有异种电荷,也可能带电体吸引不带电体.【解答】解乙、丙相互排斥,说明乙、丙一定带同种电荷,丙带正电,则乙一定也带正电;甲、乙相互吸引,说明乙带负电或乙不带电.故选D. 4.李海同学骑车上学,因为赶时间经常忘记收起自行车支架便骑车或没有锁车就离开,因此他想设计提醒收支架和锁车的电路.在兴趣小组活动中,他请同学们一道设计提醒锁车的电路,要求当车的支架支起(开关S1闭合)时,蜂鸣器响起,提醒锁车;当车上锁(开关S2断开)后,蜂鸣器停止发声.他们设计了如图所示的四个电路,其中符合要求的是( )A.B.C.D.【考点】串、并联电路的设计.【分析】由题意可知,当车的支架支起时蜂鸣器响起,说明S
2、S
1、电源、蜂鸣器组成的电路通路;当车上好锁抽出钥匙后蜂鸣器停止发声,说明S
2、S
1、电源、蜂鸣器组成的电路断路,据此逐个分析每个选项.【解答】解A、开关S1闭合时,蜂鸣器被短路,不可能响起,不符合题意.B、开关S1闭合时蜂鸣器响起,开关S2断开后蜂鸣器停止发声,符合题意.C、蜂鸣器被S2短路,S1闭合时,蜂鸣器不可能响起,不符合题意.D、S1未闭合时,蜂鸣器会一直在响,不符合题意.故选B. 5.下列有关电阻的说法正确的是( )A.导体的电阻越大,表明导体的导电能力越强B.导体的电阻与导体两端的电压成正比C.导体中的电流为零时电阻也为零D.导体的电阻是导体本身的一种性质,与导体的材料、长度和横截面积等因素有关【考点】电阻.【分析】根据影响电阻大小的因素材料、长度、横截面积、温度有关,与两端的电压和通过的电流无关进行解答.【解答】解
(1)电阻是表示导体对电流阻碍作用大小的物理量,电阻越大,则导电能力越弱;故A错误;
(2)导体的阻值是导体本身所具有的性质,电阻由导体材料、长度、横截面积决定,与通过它的电流、它两端的电压无关;故D选项正确,BC选项错误.故选D. 6.光敏电阻的特点是有光照射它时阻值变小.如图所示是某小区门口利用光敏电阻设计的行人监控装置,R1为光敏电阻,R2为滑动变阻器,A、B间接监控装置.则( )A.当有人通过通道而遮蔽光线时,A、B间电压降低B.当有人通过通道而遮蔽光线时,通过R1的电流变大C.当仅增大R2连入电路中的阻值时,通过R1的电流变大D.当仅增大R2连入电路中的阻值时,可降低A、B间的电压【考点】电路的动态分析;串联电路的电流规律;串联电路的电压规律;欧姆定律的应用.【分析】
(1)由电路图可知,两电阻串联,监控装置与R2并联;根据题意得出有人通过时R1阻值的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和A、B间电压的变化;
(2)当仅增大R2连入电路中的阻值时,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和R1两端的电压变化,根据串联电路的电压特点可知A、B间电压的变化.【解答】解由电路图可知,两电阻串联,监控装置与R2并联.
(1)当有人通过通道而遮蔽光线时,R1阻值变大,电路中的总电阻变大,∵I=,∴电路中的电流变小,通过R1的电流变小,故B不正确;∵U=IR,∴R2阻值不变时,其两端的电压变小,即A、B间电压降低,故A正确;
(2)当仅增大R2连入电路中的阻值时,电路中的电阻变大,∵I=,∴电路中的电流变小,故C不正确;∵U=IR,∴R1阻值不变时,其两端的电压变小;∵串联电路的总电压等于各分电压之和,∴R2两端的电压变大,即A、B间电压升高,故D不正确.故选A. 7.未知电阻Rx的阻值不小于5Ω,电源由两节干电池串联组成.除了开关、导线外,可供使用的实验器材有电压表(量程0﹣15V,0﹣3V),电流表(量程0﹣3A,0﹣
0.6A),滑动变阻器R(20Ω,1A),阻值已知且大小不等的定值电阻R1和R2.小明同学利用了上述器材设计了测量未知电阻Rx的四种实验电路,其中可以测出未知电阻Rx的是( )A.B.C.D.【考点】欧姆定律的应用.【分析】要测量Rx的阻值,根据R=可知,需知道被测电阻两端电压和通过的电流,据此分析.【解答】解A.将滑动变阻器接入电路的阻值最大,读出电压表的示数U1,根据I=求出电路中的电流,再利用串联电路电压的特点求出Rx两端电压U﹣UR,再根据Rx=求出未知电阻Rx的阻值,故A可以;B.将滑动变阻器接入电路的阻值为零,电路为Rx的简单电路,读出电路中的电流I,利用Rx=求出未知电阻Rx的阻值,故B可以;C.当开关S拨至1时,R1与Rx串联,电流表测电路中的电流,根据R=求出电路中的总电阻,利用电阻的串联求出Rx的阻值,即Rx=R﹣R1,故C可以;D.将开关S闭合时,R1与Rx串联,电压表测R1两端的电压,根据串联电路的电流特点和I=求出电路中的电流,利用串联电路电压的特点求出Rx两端电压U﹣U1,再根据Rx=求出未知电阻Rx的阻值,故D可以.故选ABCD. 8.如图所示,将三个相同的空烧瓶口分别用完全相同的气球密封,用三段阻值不同的电阻丝(R1<R2<R3)分别给三个烧瓶中的空气加热,通电一段时间后体积变化最大的气球是( )A.aB.bC.cD.三个相同【考点】焦耳定律的计算公式及其应用.【分析】在电流和通电时间相同的情况下,电阻越大,产生的热量越多,气体温度越高,气球体积膨胀的越大.【解答】解由图示电路可知,三电阻丝串联接入电路,则通过三个电阻的电流I与通电时间t都相等,由题意可知R1<R2<R3,由焦耳定律Q=I2Rt可知Q1<Q2<Q3,c瓶中的电阻丝阻值最大,放出的热量最多,瓶中气体温度最高,气球的体积变化最大;故选C. 9.学习了电路后,小明设计了四个体重计原理图,你认为不可行的是( )A.B.C.D.【考点】欧姆定律的应用.【分析】
①电流表的正确使用方法是与被测用电器串联;电流必须从电流表的正接线柱流入,负接线柱流出;所测量的电流不能超过电流表的量程;绝对不允许不经过用电器把电流表直接接在电源两极上;
②电压表的正确使用方法是把它并联在用电器两端;必须让电流从正接线柱流入,从负接线柱流出(正接线柱与正极相连,负接线柱与负极相连);被测电压不能超过电压表所选的量程,否则会烧坏电压表.
③排除法是选择题经常用的一种方法.因此先根据电流表和电压表的正确使用方法,排除选项B、D,然后根据不同人的体重不同,仪表示数应该随人体重的改变而改变,再排除选项A,最后选出正确答案.【解答】解A、由图可知,电压表测量的是电源电压,电压表示数也不会随人体重的改变而改变;故A图错误,不符合题意.B、由图可知,图电压表与被测用电器串联,不符合电压表的使用规则;故B图错误,不符合题意.C、由图可知,图中电流表串联在电路中,电流表的示数会随着滑动变阻器连入电路中的电阻的改变而改变;故C图正确,符合题意.D、由图可知,电流表与被测用电器串联,而D图中电流表将滑动变阻器短路,并且电流表示数不随人体重的改变而改变;故D图错误,不符合题意.故选C. 10.小明在探究“电阻的大小与什么因素有关”的活动中,发现实验器材中电阻丝只有一根,其它器材足够,如果要他完成下面的实验探究活动,不可能完成的是( )A.探究导体电阻与长度的关系B.探究导体电阻与横截面积的关系C.探究导体电阻与材料的关系D.探究导体电阻与温度的关系【考点】影响电阻大小的因素.【分析】导体的电阻是本身的属性,它跟导体的长度、横截面积和材料有关,当探究影响导体电阻大小的因素时,应控制其它的因素不变,只改变该因素看电阻如何变化就可以.【解答】解A、实验时,通过改变连入电阻丝长度,此时横截面积和材料不变,可以探究导体电阻与长度的关系,不符合题意;B、实验时,可以将电阻丝对折起来使用,改变连入电阻丝横截面积,控制长度和材料不变,可以探究导体电阻与横截面积的关系,不符合题意;C、当探究导体电阻与材料的关系时,可控制长度和横截面积不变,因为只有一个金属丝,所以无法改变材料,不能够完成,符合题意;D、实验时,取一根电阻丝,控制长度、材料和横截面积不变,改变温度,探究导体电阻与温度的关系,不符合题意;故选C
二、作图、实验探究题(本题共5小题,共20分)11.如图是四根高压输电线上的一个装置,利用这个装置将四根导线并联起来,相当于增大了导线的 横截面积 ,从而减小了导线的 电阻 ,以达到减少输电线上电能损失的目的.【考点】影响电阻大小的因素.【分析】将四根导线并列的连接在一起等效成一根导线,相对于其中的任何一根导线,从外形上看,很容易得出其横截面积的变化.根据导体的横截面积与电阻的关系,从而可以确定横截面积的变化造成导体的电阻如何变化.【解答】解四根导线并联在一起,等效成一根导线,相对于其中的任何一根导线,其横截面积变大了.导体的电阻大小与导体的横截面积有关,在其他因素不变的情况下,其电阻的大小与导体的横截面积成反比.所以横截面积增大,导体的电阻减小.故答案为横截面积;电阻 12.请在图中连接家庭电路的电路图.要求L1灯、L2灯并联,开关S控制两盏灯.【考点】家庭电路的连接.【分析】
(1)家庭电路中各用电器之间是并联的,开关同时控制两盏灯,开关要接在干路上.
(2)电灯的接法火线首先进开关,再入灯泡.【解答】解两盏灯是并联的,两盏灯有一个开关控制,开关接在干路上;火线首先过开关再入灯泡.如图所示 13.小明同学学习了燃料的热值后,考虑到燃料燃烧放出的热量会被水吸收,而水的比热已知.(注燃料完全燃烧放热用Q放=mq计算,某燃料的热值用q表示;其质量用m表示).自己设计一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系.他组装了图所示的装置进行实验,记录结果见下表燃料加热前的水温/℃燃料燃尽后水温/℃煤油2544菜籽油2534
(1)为了保证实验结论的可靠,小明同学选择了两套相同装置,在实验中还应控制煤油和菜籽油的 质量 相同、及 水的质量 相同.
(2)分析得出煤油和菜籽油两种燃料中,热值较大的是 煤油 .
(3)小明同学还想利用这种实验方案计算出煤油和菜籽油的热值,那么小明还需要补充的实验仪器是 天平 .利用此实验方法计算出的热值将比真实值 偏小 (偏大/偏小).说说你的看法 燃烧放出的热会散失到空气中,又或被烧杯等实验装置吸了热,使Q放大于Q吸 .【考点】燃料的热值.【分析】本题主要考查利用控制变量法和转换法设计实验的能力,由于燃料的热值不能直接测量,所以通过水温升高的度数大小来体现燃料的热值大小,又由于燃料燃烧释放的热量既与燃料的质量多少有关,又与燃料的热值大小有关,所以在设计实验时应控制质量相同.【解答】解
(1)因燃料放出的热量与质量有关,必须控制燃料的质量相等,由于水吸收热量后升高的温度受水的质量的影响,所以在实验中应控制水的质量相等.
(2)由图表数据可知在相同时间内甲杯中的水温度升高的快,所以煤油的热值较大.
(3)要控制质量相等,需要用天平来测量;由于燃烧放出的热会散失到空气中,又或被烧杯等实验装置吸了热,使Q放大于Q吸,依此计算出煤油和菜籽油的热值比实际要偏小些.故答案为
(1)质量;水的质量;
(2)煤油;
(3)天平;偏小;燃烧放出的热会散失到空气中,又或被烧杯等实验装置吸了热,使Q放大于Q吸. 14.李明做测量小灯泡电功率的实验,所用小灯泡的额定电压为
2.5V.
(1)请用笔画线代替导线,将如图甲所示的实验电路连接完整.
(2)丙图中阴影部分面积表示的物理量是 电压 .
(3)实验时闭合开关,李明发现小灯泡不发光,且电流表无示数,而电压表有示数,则电路的故障可能是 小灯泡断路 .
(4)故障排除后,闭合开关,李明发现电压表的示数为2V,若想测量小灯泡的额定电功率,应再调节滑动变阻器的滑片P,使P向 右 移动(选填“左”或“右”),当电压表的示数为
2.5V时,对应电流表的示数如图乙为
0.3 A,则小灯泡的额定电功率是
0.75 W.【考点】电功率的测量.【分析】
(1)灯泡的额定电压为
2.5V<3V,所以电压表的量程为0~3V,且与灯泡并联,滑动变阻器按一上一下的原则与灯泡串联;
(2)阴影部分为电流和电阻的乘积,应该为定值电阻两端的电压值;
(3)开关闭合后,灯泡不亮,电流表无示数,说明电路是开路;电压表有示数,说明电压表通过电流表和电阻与电源两极相连,因此灯泡处出现断路;
(4)要测灯泡的额定功率,应使灯泡两端的电压为
2.5V,根据由串联电路的电压特点分析滑动变阻器的滑片移动情况;根据电流表的量程和分度值读出灯泡的额定电流,根据P=UI求出灯泡的额定功率.【解答】解
(1)将灯泡右接线柱与滑动变阻器的A接线柱相连,再与电压表的“3”接线柱相连,如图所示;
(2)由图可知横坐标表示通过电阻的电流,纵坐标表示该电阻的阻值.由U=IR得阴影部分面积表示的物理量为电流和电阻的乘积,应该为定值电阻两端的电压值;
(3)由实验现象,开关闭合后,灯泡不亮,电流表无示数,说明电路是断路;电压表有示数,说明电压表通过电流表和电阻与电源两极相连,因此只能是灯泡处出现断路;
(4)要测灯泡的额定功率,应使灯泡两端的电压为
2.5V,根据欧姆定律可知应增大电路中的电流,减小滑动变阻器接入电路的电阻,故滑片应向右移动;电流表的量程为0~
0.6A,分度值为
0.02A,灯泡的额定电流为
0.3A;灯泡的额定功率P=UI=
2.5V×
0.3A=
0.75W.故答案为
(1)见上图;
(2)电压;
(3)小灯泡断路;
(4)右;
0.3;
0.75; 15.如图所示,甲、乙两个完全相同的玻璃瓶内有阻值分别为R甲、R乙的电阻丝,瓶中插入温度计a、b
(1)利用此装置探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关时,在两瓶中加入质量、初温都相同的煤油.闭合开关一段时间,可以通过温度计 升高 情况,判断电阻丝产生热量的多少.此方案是探究 电流 和时间相同时,电流通过电阻丝产生的热量与 电阻 大小的关系.
(2)在甲、乙两瓶内换用质量、初温都相同的不同液体,且电阻丝的阻值R甲 = R乙时,可以比较不同物质的吸热能量.若温度计a比温度计b温度升高得快,则甲、乙两瓶内液体的比热容关系是c甲 小于 c乙.【考点】焦耳定律.【分析】
(1)电流产生的热量不能用眼睛直接观察,通过温度计示数的变化显示电流产生热量的多少.
(2)电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关.探究电流产生的热量跟电流大小关系时,控制电阻和通电时间不变;探究电流产生的热量跟电阻的关系时,控制电流和通电时间不变;探究电流产生的热量跟通电时间的关系时,控制电流和电阻不变.
(3)相同质量的物质吸收相等的热量,温度升高越快,吸热能力越弱,比热容越小.【解答】解
(1)电流通过导体产生的热量不易直接观察,本实验中通过温度计示数的变化显示电流产生热量的多少.探究电流产生的热量多少与电阻的关系时,应控制通过甲乙两电阻的电流和通电时间不变.故据图可知,此时两电阻串联,所以电流相同,通电时间相同,故该装置可以探究电热和电阻的关系;
(2)在甲、乙两瓶内换用质量、初温都相同的不同液体,且电阻丝的阻值R甲=R乙时,即相同的时间两电阻丝上产生的热量相同,故温度计a比温度计b温度升高得快,则说明甲的比热容小于乙的比热容.故答案为
(1)升高;电流;电阻;
(2)=;小于;
三、计算题(6分+6分+8分=20分)16.太阳能热水器是直接利用太阳能给水加热的装置,下表是小明家的太阳能热水器某天在阳光照射下的相关信息.其中太阳辐射功率是指1h内投射到1m2面积上的太阳能.太阳照射时间(h)装水量(kg)吸热板面积(m2)水升高的温度(℃)水的比热容J/(kg•℃)太阳辐射功率J/(m2•h)
101002.
5504.2×l
031.68×l06求
(1)水在10h内吸收的热量;
(2)如果水吸收的热量用天然气来提供,需要完全燃烧多少m3的天然气(天然气的热值为
8.4×l07J/m3,天然气完全燃烧放出的热量全部被水吸收);
(3)该太阳能热水器的能量转化效率.【考点】太阳能热水器中的热量计算.【分析】
(1)由表中数据知道水的质量、水的比热容、水的温度升高值,利用吸热公式Q吸=cm△t求水吸收的热量(有用能量);
(2)如果水吸收的热量用天然气来提供,即Q放=Q吸,再利用Q放=Vq求需要完全燃烧多少天然气;
(3)由太阳辐射功率知道1h内投射到1m2面积上的太阳能,据此求出10h吸收的太阳能(总能量),再利用效率公式求太阳能热水器的能量转化效率.【解答】解
(1)水吸收的热量(有用能量)Q吸=cm△t=
4.2×103J/(kg•℃)×100kg×50℃=
2.1×107J;
(2)天然气完全燃烧需放出热量Q放=Q吸=
2.1×107J,由Q放=Vq得需要天然气的体积V===
0.25m3;
(3)10h太阳能热水器吸收的太阳能(总能量)Q总=
1.68×106J/(m2•h)×
2.5m2×10h=
4.2×107J,太阳能热水器的能量转化效率η=×100%==×100%=50%.答
(1)水在10h内吸收的热量为
2.1×107J;
(2)如果水吸收的热量用天然气来提供,需要完全燃烧
0.25m3的天然气;
(3)该太阳能热水器的能量转化效率为50%. 17.如图所示,R1是0~20Ω的滑动变阻器,闭合开关S后,电压表示数为6V,电流表A1的示数是
1.5A,电流表A2的示数是
0.5A,求
(1)R2的阻值和变阻器R1接入电路的电阻?
(2)电流表A1的量程是0~3A,电流表A2的量程是0~
0.6A,为使电表不损坏,滑动变阻器接入电路的电阻值至少要多大?【考点】欧姆定律的应用;并联电路的电流规律;并联电路的电压规律.【分析】由电路图可知,电阻R2与滑动变阻器的R1并联,电压表测电源的电压,电流表A1测干路电流,电流表A2测R2支路的电流.
(1)根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出R2的阻值,根据并联电路的电流特点求出通过变阻器R1的电流,利用欧姆定律求出接入电路的电阻;
(2)根据并联电路独立工作、互不影响可知移动滑片时通过R2的电流不变,根据并联电路的电流特点求出电流表A1最大示数时通过滑动变阻器的电流,再根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出滑动变阻器接入电路的最小电阻值.【解答】解由电路图可知,电阻R2与滑动变阻器的R1并联,电压表测电源的电压,电流表A1测干路电流,电流表A2测R2支路的电流.
(1)∵并联电路中各支路两端的电压相等,∴根据欧姆定律可得,R2的阻值R2===12Ω,∵并联电路中干路电流等于各支路电流之和,∴通过变阻器R1的电流I1=I﹣I2=
1.5A﹣
0.5A=1A,变阻器R1接入电路的电阻R1===6Ω;
(2)∵并联电路中各支路独立工作、互不影响,∴移动滑片时,通过R2的电流不变,即I2=
0.5A,当电流表A1的示数为3A时,滑动变阻器接入电路的电阻最小,此时通过变阻器R1的电流I1max=Imax﹣I2=3A﹣
0.5A=
2.5A,滑动变阻器接入电路电阻的最小值R1min===
2.4Ω.答
(1)R2的阻值为12Ω,变阻器R1接入电路的电阻为6Ω;
(2)为使电表不损坏,滑动变阻器接入电路的电阻值至少为
2.4Ω. 18.如图甲是某品牌电压力锅,图乙所示是它的简化电路图.R
1、R2是定值电阻,闭合开关S1,开关S2与触点b接通,电压力锅处于加热状态,此时电压力锅的功率P1=1000W,通过R1的电流为I1,当锅内的气压达到设定值时,S2自动与触点b断开并与触电a接通,S1仍闭合.电压力锅处于保压状态,此时电压力锅的功率为P2,通过R2的电流为I2.图2是表示做好某次饭的过程中,电压力锅从加热到保压消耗的电功率与时间的关系,已知I1=5I2.求
(1)电压力锅处于加热状态时,通过电阻R1的电流.
(2)电压力锅处于保压状态时的功率P2.
(3)用电高峰期,电路的实际电压为210V,电压力锅做好同样一次饭,处于加热过程实际需要的时间.(不考虑能量损失)【考点】电功率与电压、电流的关系;电功率的计算.【分析】
(1)已知加热状态下的功率和电源电压,由P=UI计算通过电阻R1的电流;
(2)已知加热和保压电流关系,电压相等,根据P=UI列式计算保压功率;
(3)同样一次饭需要的热量是相等的,根据Q=W=t计算实际电压为210V时需要的时间.【解答】解
(1)由题,闭合开关S1,开关S2与触点b接通,R1接入电路,电压力锅处于加热状态,根据P=UI,通过电阻R1的电流I1==≈
4.5A;
(2)闭合开关S1,开关S2与触点a接通,R2接入电路,电压力锅处于保压状态,根据P=UI得U=,所以=,已知I1=5I2.即=,解得P2=200W;
(3)根据Q=W=t,电路的实际电压为210V,加热状态下需要热量相同,Q1=Q1′,则t1=t1′,即×10min=×t1′,解得t1′≈
10.98min.答
(1)电压力锅处于加热状态时,通过电阻R1的电流为
4.5A;
(2)电压力锅处于保压状态时的功率P2为200W;
(3)用电高峰期,电路的实际电压为210V,电压力锅做好同样一次饭,处于加热过程实际需要的时间为
10.98min. xx年1月8日。