2019-2020学年河北省保定市定州市九年级(上)期末物理试卷
一、选择题.本大题共20个小题,共计43分.1-17小题为单选题,每小题只有一个选项符合题意,每小题2分;18-20小题为多项选择题,每小题中至少有两个选项符合题意,全部选对得3分,选对但不全的得2分,有错选或不选的不得分.
1.(2分)“瓦特“是下列哪个物理量的主单位( ) A.电流
B.电压
C.电功
D.电功率
2.(2分)吸烟和被动吸烟严重危害青少年的健康,因为烟雾中含有十几种致癌和有害物质。在空气不流通的房间里,只要有一人吸烟,一会儿整个房间都充满烟味,这表明( ) A.分子的体积发生了变化 B.分子之间存在斥力 C.分子之间存在引力 D.分子在不停地无规则运动
3.(2分)下列估测最接近实际的是( ) A.手机充电器的电流约为20A B.手机电池的电压约为36V
C.一个华为P30手机的质量约为2kg D.一个家用电熨斗的额定功率约为1200W
4.(2分)关于温度、热量和内能,下列说法中正确的是( ) A.热量可以从内能少的物体传递到内能多的物体 B.0℃的冰水混合物内能为零
C.水的温度越高,所含热量越多
D.冰在熔化过程中吸收热量,温度和内能均不变
5.(2分)2019年春节期间热映的《流浪地球》被誉为开启了中国科幻电影元年。这部电影讲述了多年以后太阳急速衰老膨胀,无法再给地球提供能量,人类为了拯救地球而点燃木星周围的可燃气体,逃离太阳系的故事。其中“点燃木星”将地球推开相当于内燃机的( ) A.吸气冲程
B.压缩冲程
C.做功冲程
D.排气冲程
6.(2分)下列说法正确的是( ) A.电荷定向移动方向为电流方向
B.验电器的工作原理是异种电荷相互排斥
C.金属导体中,电流是由于大量负电荷的定向移动形成的 D.绝缘体不容易导电的原因是因为绝缘体内缺少电子
7.(2分)下表列出一些物质的比热容,根据表中数据,下列判断正确的是( )
物质
水
煤油
冰
铝
铜
比热容/(J•kg﹣1•℃﹣1) 4.2×103 2.1×103 2.1×103 0.88×103 0.39×103 A.不同物质的比热容一定不同 B.物质的物态发生变化,比热容不变
C.质量相等的铝和铜升高相同的温度,铝吸收的热量更多 D.物质的比热容越大,吸收的热量就越多
8.(2分)常用智能手机是通过指纹开关S1或密码开关S2来解锁的,若其中任一方式解锁失败后,锁定开关S3均会断开而暂停手机解锁功能,S3将在一段时间后自动闭合而恢复解锁功能。若用灯泡L发光模拟手机解锁成功,则符合要求的模拟电路是( )
A.
B.
C.
D.
9.(2分)如图所示的电路中,开关闭合后,要损坏电流表的是( )
A.
B.
C.
D.
10.(2分)如图是学生设计的模拟调光灯电路。闭合开关后,未移动回形针之前,发现灯泡不发光,产生这一现象的原因不可能是( )
A.灯泡被短路 C.铅笔芯的阻值太大
B.电源电压太低 D.铅笔芯被短路
11.(2分)下列有关生活用电的说法,正确的是( ) A.只要人体接触火线就一定会发生触电事故 B.消耗电能的多少用电能表来计量
C.家庭电路中,空气开关“跳闸”,一定是发生了短路故障 D.使用试电笔时,为了安全手指不能接触笔尾的金属体
12.(2分)高速公路收费站对过往的超载货车实施计重收费,某同学结合所学物理知识设计了如图所示的计重秤原理图,以下说法正确的是( )
A.称重表其实是一个电压表 B.电路中的R1是没有作用的
C.当车辆越重时,R连入电路的阻值越大 D.当车辆越重时,称重表的示数越大
13.(2分)已知:R1<R2,将图中的四种不同接法接到同一电源的两极间,电路中的电流最大的( )
A. B. C. D.
14.(2分)在探究电阻大小与哪些因素有关的实验中,小丽设计了如图所示电路,其中a是锰铜合金,b、c、d是镍铬合金,a和b长度粗细相同,c和a、b的长度相同但比较细,d和c的粗细相同,但比较长,则下列说法正确的是( )
A.实验中,电流表示数越大说明电阻越大 B.研究电阻与长度的关系可以选c和d
C.研究电阻与横截面积的关系可以选a和c
D.研究电阻与长度的关系时,选择两条长度不同的电阻丝即可
15.(2分)如图为某用户电能表的表盘,家庭电路中现只將一个200W的用电器接入电路正常工作时,在20min表盘转了( )
A.100转
B.200转
C.300转
D.400转
16.(2分)甲,乙两个小灯泡上分别标有“6V3W”和“4V2W”字样,现在把它们按不同方式接在下列不同的电路中(不考虑灯丝电阻的变化),下列判断错误的是( ) A.若把它们串联在10V电路中,甲灯比乙灯亮
B.若把它们串联在10V电路中,两灯都可以正常发光 C.若把它们并联在4V电路中,甲灯比乙灯亮 D.若把它们并联在4V电路中,乙灯正常发光
17.(2分)如图,电源电压不变,R1、R2是两个相同的电阻,当闭合开关S1,断开S2、S3,通电10min,电路产生的热量为Q;同时闭合S2、S3,断开S1,若要产生相同的热量Q,则通电时间为( )
A.2.5min
B.10min
C.20min
D.40min
18.(3分)学习了分子动理论之后,小明总结了很多生活中与分子动理论有关的现象,下列总结中正确的是( ) A.“花气袭人知骤暖”说明分子的热运动与温度有关
B.人造木板黏结剂中的甲醛扩散到空气中造成环境污染
C.用透明胶带揭下纸上写错的字,是因为胶带与纸之间有相互的斥力 D.“破镜不能重圆”是分子间的距离太大,作用力变得十分微弱
19.(3分)如图所示,图象是电阻RA和RB的I﹣U图象。由图象可知( )
A.RA>RB
B.若将A、B串联接入电路,它们两端的电压UA、UB之比是1:2 C.若将A、B并联接入电路,干路电流为0.9A时,电源电压是3V D.若将A、B串联接入电路,通过它们的电流IA、IB之比是2:1
20.(3分)如图甲所示,小灯泡L与滑动变阻器R串联在电压为4.5V的电路中,闭合开关S移动滑片P,得到小灯泡的I﹣U图象如图乙所示。当小灯泡的功率为0.75W时,下列说法正确的是( )
A.电流表的示数为0.3A
B.滑动变阻器接入电路的电阻为15Ω C.10s内电流对滑动变阻器做功是6J D.电路消耗的总功率是1.5W
二、填空及简答题.本大题共9个小题;每空1分,共23分.请将正确答案填写在答题卡相应位置上. 21.(3分)2019年7月19日,我国天宫二号空间实验室受控离轨并再入大气层,大部分部件与大气层摩擦并烧毁,这一过程中的天宫二号的 能转化为内能。这是通过 的方式改变了天宫二号的内能,其实质是发生了能量的 (选填“转化”或“转移”)。
22.(1分)如图所示是电暖气和暖手宝,电暖气充入的是比热容小的液体,是为了通电后升温速度 (选填“快”或“慢”);而暖手宝要充入比热容大的液体,是为了使它在一次通电加热后可以放出更 (选填“多”
或“少”)的热量。
23.(3分)为安全用电,家庭电路中的空气开关应装在 线上;空气开关“跳闸”后,受它控制的电路处于 (选填“短路”“断路”或“通路”)状态;验电笔 (选填“能”或“不能”)区分零线与接地线。 24.(2分)如图所示为小朋友从滑梯滑下后,出现了“怒发冲冠”的情景。产生这种现象的原因是小朋友从滑梯滑下时发生了 现象,使头发带上了 (填“同种”或“异种”)电荷互相排斥而张开。
25.(3分)如图所示的电路中,要使R1、R2串联,应闭合的开关是 ;要使R1、R2并联,应闭合的开关是 ,(选填“S1”、“S2”、“S3”);该电路中干电池供电时将 能转化为电能。
26.(2分)电热水壶上标有“220V 800W”,小明发现烧水过程中热水壶的发热体部分很快变热,但连接的电线却不怎么热,是因为导线的电阻比发热体的电阻 ;在额定电压下,热水壶烧水210s,这段时间内电热水壶发热体产生的热量为 J。
27.(3分)一个小灯泡正常发光时的电阻为20Ω,通过灯丝的电流为0.2A.则灯正常工作时的电压是 V,如果把它接在1A的稳流电源上使用,应在电路上 (选填串联或并联)一个阻值是 Ω的电阻。 28.(3分)为提倡节能环保,攀枝花市引进大量新能源电动公交车。为新能源公交车充电的导线较粗是为了减小导线的 。若充电过程中充电电流为100A,充电电压为380V,则新能源电动公交车充电2h消耗的电能为 kW•h。
29.(3分)如图所示,在探究串联电路电压关系的实验中,小磊同学先用电压表测量了电阻R1两端的电压为1V,然后保持电压表接A点不动,将接B点的那段导线改接到C点,电压表的示数为3V.已知R1=5Ω,则电阻R2两端的电压为 V,通过R2的电流为 A.如果他保持电压表接B点不动,将电压表接A点的那段
导线改接到C点,这种接法是错误的,理由是 。
三、作图与实验探究题.本大题共3个小题,第30小题7分,第31小题8分,第32小题7分,共22分. 30.(7分)为完成“探究电流与电阻的关系”实验,小海同学从实验室取得以下器材:电压恒为4.5V的电池组,电流表,电压表,开关,5Ω、10Ω、25Ω的定值电阻各一个,规格为“40Ω1A”的滑动变阻器,导线若干。
(1)连接电路时,开关应 。请用笔画线代替导线,在图甲中将实物电路连接完整。要求滑片P向右滑动时电流表示数变大。
(2)小海将10Ω电阻接入电路,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,直到电压表示数如图乙所示,记为 V,并记录电流表的示数;接着保持滑片位置不变,断开开关,将电阻换为25Ω后,为保证电压表不超量程,应向 (填“左”或“右”)移动滑片,再闭合开关,根据电压表示数移动滑片,使电压表示数与电阻为10Ω时示数相同。
(3)通过实验得到电流随电阻变化的图象如图丙所示,由此可知: 一定时,通过导体的电流与其电阻成 比。
(4)在小海实验基础上,为了得到更多组数据,需要更多规格的定值电阻,则选用的定值电阻最大阻值不允许超过 Ω。
31.(8分)小明同学在“伏安法测电阻”的实验中:
(1)该实验的原理是R= ;在连接电路时,滑动变阻器的滑片P应放在电阻最 的位置。 (2)小明同学连接了如图甲的电路,闭合开关,电流表 示数,电压表 示数(两空均选填“有”或“无”)。
(3)他仔细检查电路,发现有一根导线连接错误,请你在图甲中错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线画出正确的一根连接导线。
(4)正确连接电路后,闭合开关,调节滑动变阻器滑片P,当电压表的示数为2V时,观察到电流表示数如图乙所示,他记下数据并算出电阻R的阻值为 Ω。
(5)同组小永同学继续向 (选填“A”或“B”)端移动滑片P,适当增大电阻R两端的电压,并进行了多次测量计算出了导体的电阻,其目的是: (填序号) A.求平均值,减小实验误差 B.寻求普遍规律,避免实验偶然性
32.(7分)小亮用如图所示装置探究“电流产生的热量与电阻的关系”。已知R甲<R乙, (1)两个烧瓶中装入的煤油是 (选填“导体”或“绝缘体”)。
(2)将两电阻丝串联接是为了控制通过电阻丝的 和通电时间相等,实验过程中发现 (选填“甲”或“乙”)烧瓶中温度计示数升高较快。
(3)若小亮还想利用已有器材验证电流做功的多少与电压的关系,还需增加的测量工具是 (选填“电压表”或“电流表”)。
(4)小亮提议利用该装置改做“比较水和煤油比热容的大小”的实验,则他们应将其中一烧瓶中的煤油换成 和初温相等的水,并使甲、乙两烧瓶中金属丝的电阻 (填“相等”“不相等”),此实验中水和煤油吸热的多少是通过 (选填“升高的温度”或“加热时间”)来反映的。
四、计算应用题.本大题共2小题,第33小题4分,第34小题8分,共12分.解答时,要求写出必要的文字说明,公式和计算步骤,只写出最后结果不得分.
33.(4分)如图所示是一款新型节能装置﹣空气能热水器,它的制热效能比(制热量和压缩机所消耗能量之比)为4:1.某同学洗一次澡用水20L,水温由12℃升高到42℃[c水=4.2×103J/(kg•℃)].求: (1)洗澡水吸收的热量Q吸及空气能热水器压缩机所消耗的能量Q;
(2)若这些洗澡水吸收的热量由某燃气热水器提供(效率为60%,燃气热值为4.2×107J/kg),求所消耗燃气的质量。
34.(8分)在图(a)所示的电路中,电源电压8V保持不变,变阻器R2上标有“20Ω2A”字样。闭合开关S后,电流表的示数为0.5A。
(1)求电阻R1的阻值。
(2)半分钟内电流通过电阻R1所做的功W1。
(3)若用定值电阻R0替换R1,并将R0和R2按图(b)所示接入相同电源的电路,移动滑片P,在电路安全的情况下,使图(a)中电路的最大电功率是图(b)中电路最小电功率的10倍,求R0的阻值。
2019-2020学年河北省保定市定州市九年级(上)期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题.本大题共20个小题,共计43分.1-17小题为单选题,每小题只有一个选项符合题意,每小题2分;18-20小题为多项选择题,每小题中至少有两个选项符合题意,全部选对得3分,选对但不全的得2分,有错选或不选的不得分. 1.【解答】解:
A、电流在国际单位制中的单位是安培,简称安,符号为A,故A错误; B、电压在国际单位制中的单位是伏特,简称伏,符号为V,故B错误; C、电功在国际单位制中的单位是焦耳,简称焦,符号J;故C错误; D、电功率在国际单位制中的单位是瓦特,简称瓦,符号为W,故D正确。 故选:D。
2.【解答】解:在空气不流通的房间里,只要有一人吸烟,一会儿整个房就会充满烟味,这是因为烟分子不停的做无规则的运动,通过扩散到达整个房间的缘故,这是扩散现象。 故选:D。
3.【解答】解:A、手机充电器工作电流非常小,一般不超过1A.故A不符合实际; B、手机电池电压一般为3.7V或4.2V.故B不符合实际; C、一个华为P30手机的质量约200g=0.2kg。故C不符合实际;
D、电壶的功率在1200W左右,家用电熨斗的功率与此差不多,在1200W左右。故D符合实际。 故选:D。 4.【解答】解:
A、发生热传递是因为物体间存在温度差,所以内能少的物体的温度可能比内能多的物体的温度高,所以内能少的物体可以把热量传递给内能多的物体;故A正确;
B、任何物体都有内能,0℃的冰水混合物内能不为零,故B错误; C、热量是一个过程量,不能用含有来表示,故C错误;
D、冰在熔化过程中吸收热量,内能变大,温度不变,故D错误。 故选:A。
5.【解答】解:影片“流浪地球”中,人类为了拯救地球而点燃木星周围的可燃气体,将地球推开,内能转化为机械能,相当于内燃机的做功冲程。
故选:C。 6.【解答】解:
A、物理学中规定,正电荷定向移动的方向为电流的方向,故A错误; B、验电器的工作原理是同种电荷相互排斥,故B错误;
C、金属导体中的电流是由于大量负电荷(自由电子)的定向移动形成的,故C正确; D、绝缘体不容易导电是因为绝缘体内几乎没有自由电荷,故D错误。 故选:C。 7.【解答】解:
A、由表中数据可知,不同物质的比热容一般不同,但也有的物质比热容相同,如煤油和冰,故A错误; B、水和冰是水的两种状态,分析表中数据可知,其比热容是不同的,说明比热容与物质状态有关,物质的物态发生变化,比热容也会发生变化,故B错误;
C、由表中数据可知,铝的比热容大于铜的比热容;质量相等的铝和铜升高相同的温度,因铝的比热容大,则根据Q=cm△t可知铝吸收的热量更多,故C正确;
D、物质吸收热量的多少与物质的比热容、升高的温度、物质的质量有关,比热容大,吸收的热量不一定多,故D错误。 故选:C。
8.【解答】解:由题意可知,指纹开关S1或密码开关S2均可以解锁,锁定开关S3断开时暂停手机解锁功能, 则指纹开关S1和密码开关S2可以独立工作、互不影响即为并联,且锁定开关S3位于干路, 然后与灯泡、电源组成电路,结合选项电路图可知,选项C符合, 故选:C。 9.【解答】解:
A、两只灯泡并联,闭合开关,电流表测量通过L2的电流,不会损坏电流表,故A不符合题意;
B、闭合开关,电流从电源正极经电流表直接回到电源负极,造成电源短路,会烧坏电流表和电源,故B符合题意;
C、两只灯泡串联,闭合开关,电流表测量电路中的电流,不会损坏电流表,故C不符合题意; D、两只灯泡并联,闭合开关,电流表测量干路中的电流,不会损坏电流表,故D不符合题意。 故选:B。
10.【解答】解:由图和题意可知,铅笔芯相当于一个滑动变阻器,它和灯泡串联;
A、若灯泡被短路,则灯泡不发光;故A不符合题意; BC、铅笔芯和小灯泡串联分压,根据公式P=
可知,若电源电压太低,或铅笔芯的阻值太大,达不到灯泡发
光的功率,在移动回形针的过程中,灯泡不发光,故BC不符合题意;
D、已知铅笔芯和小灯泡串联,若铅笔芯被短路,灯泡会发光,因此产生这一现象的原因不可能是铅笔芯被短路,故D符合题意。 故选:D。 11.【解答】解:
A、人接触火线,不让形成通路,也不会发生触电事故,故A错误; B、电能表是用来测量家庭电路消耗电能的多少,故B正确;
C、在家庭电路中,如果出现保险丝熔断或空气开关跳闸,可能是短路,也可能是电路总功率过大;故C错误; D、用测电笔时,必须用手接触到笔尾的金属体,故D错误。 故选:B。
12.【解答】解:A.称重表与电阻串联,应为电流表,故A错误;
B.当物体很重,滑片滑到最下端,如果没有电阻R1,会造成电源短路,烧坏电源和电流表,因此电路中的R1具有保护称重表的作用,故B错误;
CD.当车辆越重时,滑片向下滑,R连入电路的阻值越小,电路的总电阻越小,由I=称重表的示数越大,故C错误、D正确。 故选:D。
13.【解答】解:当两个电阻串联时,相当于增加了长度(横截面积和材料相同),串联总电阻大于其中的任意一个;当两个电阻并联时,相当于增加了横截面积(长度和材料相同),并联总电阻小于其中的任意一个,所以并联时的电阻最小;
接在同一电源上,电压相等,由欧姆定律I=故选:C。 14.【解答】解:
A、当不同的导体接入电路时,可通过观察电流表示数来比较导体电阻的大小,电流表示数越大说明电阻越小,故A错误;
B、研究电阻与长度的关系时,需要控制导体的材料和横截面积均相同,长度不同,由题意可知,电阻丝c、d
可知并联时电路中的电流最小。
可知,电路的电流越大,
的材料、横截面积均相同、长度不同,所以研究电阻与长度的关系可以选c和d,故B正确;
C、要探究电阻大小跟导体的横截面积的关系,需要控制导体的材料和长度均相同,横截面积不同;由题意可知,电阻丝b、c的长度、材料均相同、粗细不同,因此应选用电阻丝b、c分别接入电路中,故C错误; D、要研究电阻与长度的关系,应选择两条材料、横截面积均相同,长度不同的电阻丝,故D错误。 故选:B。
15.【解答】解:用电器消耗的电能: W=Pt=200×103kW×2×
﹣
=kW•h,
因电能表的转盘每消耗1kW•h的电能转动3000r, 所以,转盘转动转数: n=3000r/kW•h×故选:B。
16.【解答】解:由P=UI可得,两灯泡的额定电流分别为:
kW•h=200r。故B正确,ACD均不正确。
I甲===0.5A,I乙===0.5A,
由I=可得,两灯泡的电阻分别为:
R甲===12Ω,R乙===8Ω。
AB、两灯泡串联在10V电路时,
两灯的总电阻为R=R甲+R乙=12Ω+8Ω=20Ω, 此时电路中的电流为I串=
=
=0.5A,
因串联电路中各处的电流相等,且此时的电流与两灯泡的额定电流相等, 所以,两灯泡可以同时正常发光;
此时两灯实际功率都等于各自的额定功率,因为P甲>P乙(即3W>2W),所以甲灯较亮,故A、B正确。 CD、两灯泡并联在4V电路中时,
因并联电路中各支路两端的电压相等,且额定电压下灯泡正常发光, 所以,只有乙灯泡能正常发光,其实际功率为P乙实=P乙=2W; 甲灯泡不能正常发光,其实际功率为P甲实=
=
≈1.33W<P乙实,
所以乙灯比甲灯亮,故C错误,D正确; 故选:C。 17.【解答】解:
由题知,R1、R2是两个相同的电阻,设R1=R2=R,
由图可知,当闭合开关S1,断开S2、S3时,两电阻串联,总电阻为2R, 电源电压不变,由焦耳定律可得,通电20min电路产生热量Q=
×10min,
闭合S2、S3,断开S1时两电阻并联,总电阻为,产生相同热量,则:Q=×t=×t=×10min,
所以t=2.5min。 故选:A。
18.【解答】解:A、花气袭人说明扩散现象很明显,这是因为分子运动更剧烈导致的,温度越高分子热运动更剧烈。故A正确;
B、一切分子都在不停地做无规则运动,故黏合剂中的甲醛也会有扩散到空气中,从而造成环境污染。故B正确; C、胶带揭下纸上的错字,因为分子间存在引力作用,像胶带,便利贴,都是分子间的引力大于斥力作用。故C错误;
D、分子间距离越大,分子间作用力越小;当分子间的间距大于分子直径10倍时候,分子间的作用力已经微弱到几乎可以忽略。故D正确。 故选:ABD。 19.【解答】解:
(1)由图象可知,电阻RA和RB的I﹣U图象是正比例函数,则两电阻是定值电阻, 当UA=UB=3V时,IA=0.6A,IB=0.3A, 由I=RA=
可得,两电阻的阻值分别为: =
=5Ω,RB=
=
=10Ω,
则有:RA<RB,故A错误; (2)因串联电路中各处的电流相等,
将A、B串联接入电路时,通过它们的电流关系为IA:IB=1:1,故D错误;
两电阻两端的电压之比为:UA:UB=IRA:IRB=RA:RB=5Ω:10Ω=1:2,故B正确;
(3)因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和, 所以,将A、B并联接入电路时,电路中的总电阻:R=当干路电流为0.9A时,电源电压:U=I′R=0.9A×故选:BC。
20.【解答】解:由电路图可知,小灯泡L与滑动变阻器R串联,电流表测电路中的电流, A、由图乙可知,当灯泡两端的电压UL=2.5V、通过的电流IL=0.3A时,
小灯泡的功率PL=ULIL=2.5V×0.3A=0.75W,则电流表的示数为0.3A,故A正确; B、因串联电路中总电压等于各分电压之和, 所以,滑动变阻器两端的电压: UR=U﹣UL=4.5V﹣2.5V=2V, 因串联电路中各处的电流相等, 所以,由I=R=
=
可得,滑动变阻器接入电路的电阻: =
≈6.67Ω,故B错误;
=
Ω=3V,故C正确。
=
Ω,
C、10s内电流对滑动变阻器做功:
WR=URIRt=URILt=2V×0.3A×10s=6J,故C正确; D、电路消耗的总功率:
P=UI=UIL=4.5V×0.3A=1.35W,故D错误。 故选:AC。
二、填空及简答题.本大题共9个小题;每空1分,共23分.请将正确答案填写在答题卡相应位置上. 21.【解答】解:天宫二号空间实验室进入大气层后与大气摩擦的过程中,机械能转化为内能。
摩擦做功,使天宫二号的内能增加、温度升高,从而使天宫二号变热,这是通过做功的方式增加了天宫二号的内能;其实质是发生了能量的转化。 故答案为:机械;做功;转化。
22.【解答】解:质量相同的不同物质在吸收相同的热量时,比热容小的温度升高得快,因此电暖气内部应充入比热容小的液体;
根据Q放=cm△t可知,在质量相同、降低的温度相同时,比热容大的液体放出的热量越多,所以暖宝要充入比热容大的液体。
故答案为:快;多。 23.【解答】解:
(1)开关应安装在火线上,当断开开关时,用电器与火线断开,不会发生触电事故; (2)空气开关“跳闸”后,电流无法形成通路,故家庭电路整体上处于断路状态;
(3)零线、地线和大地间的电压都是0V,用测电笔分别接触零线与地线时,氖管都不发光,所以测电笔不能辨别零线与地线,但测电笔可以辨别火线和零线。 故答案为:火;断路;不能。
24.【解答】解:小朋友从滑梯滑下时,身体与滑梯发生摩擦,发生了摩擦起电现象,并且使头发带上了同种电荷,而同种电荷相互排斥,所以出现了“怒发冲冠”的情景。 故答案为:摩擦起电;同种。
25.【解答】解:(1)要使R1、R2串联,电流只有一条流通路径,由电路图知,电流路径应为:电源正极﹣﹣R1
﹣﹣﹣S2﹣﹣R2﹣﹣﹣﹣电源负极,由此可判断出:开关S1、S3应断开,而开关S2应闭合; (2)要使R1、R2并联时,电流有两条流通路径,由电路图知:开关S1与S3闭合,而S2应断开; (3)干电池为电路提供电能过程中,干电池内部发生化学变化,将化学能转化为电能。 故答案为:S2;S1、S3;化学。 26.【解答】解:
(1)热水壶的发热体与电线串联,通过它们的电流及时间相等,但热水壶的发热体的电阻比电线的电阻大得多, 由焦耳定律Q=I2Rt可知,热水壶的发热体比电线产生的热量就多得多,所以电热丝很热,但与之相连的电线却不怎么热;
(2)在额定电压下,烧开一壶水用时210s,这段时间内电热水壶发热体产生的热量:Q=W=Pt=800W×210s=1.68×105J;
故答案为:小;1.68×105。 27.【解答】解:由I=
可得,灯正常工作时的电压U=IR=0.2A×20Ω=4V;
=
因为电源输出的电流大于灯泡的额定电流,因此需进行分流,故需并联一个电阻,其阻值大小为:R=
=5Ω。
故答案为:4;并联;5。
28.【解答】解:在温度、长度和材料相同时,导体的横截面积越大,即导线越粗,电阻越小;
新能源电动公交车充电2h消耗的电能:
W=UIt=380V×100A×2×3600s=2.736×108J=2.736×108×故答案为:电阻;76。
29.【解答】解:由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R1两端的电压,则电阻R1两端的电压U1=1V, 保持电压表接A点不动,将接B点的那段导线改接到C点时,电压表测电源两端的电压,则U=3V, 因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,电阻R2两端的电压U2=U﹣U1=3V﹣1V=2V, 因串联电路中各处的电流相等, 所以,通过R2的电流I2=I1=
=
=0.2A;
kW•h=76kW•h。
如果他保持电压表接B点不动,将电压表接A点的那段导线改接到C点时,会导致电压表“+、﹣”接线柱接反,这种接法是错误的。
故答案为:2;0.2;会导致电压表“+、﹣”接线柱接反。
三、作图与实验探究题.本大题共3个小题,第30小题7分,第31小题8分,第32小题7分,共22分. 30.【解答】解:(1)连接电路时,开关应断开;
滑片P向右滑动时电流表示数变大,即电阻变小,故滑片以右电阻丝连入电路中,如下所示:
(2)电压表示数如图乙所示,电压表选用小量程,分度值为0.1V,电压为2.5V,并记录电流表的示数; 根据串联分压原理可知,将定值电阻由10Ω改接成20Ω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,应保持电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压,由分压原理,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向左端移动,使电压表的示数为2.5V,读出电流表的示数;
(3)由图丙知,电阻两端的电压始终保持:
UV=IR=0.1A×25Ω=﹣﹣﹣﹣=0.5A×5Ω=2.5V,为一定值,由此可知:电压一定时,通过导体的电流与其电阻成反比;
(4)电压表控制的电压为2.5V,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压: U
滑
=4.5V﹣2.5V=2V,电压表示数为变阻器分得的电压1.25倍,根据分压原理,当滑动变阻器的最大阻值为
40Ω连入电路时,对应的定值电阻最大值为: 的电阻为:
R滑=1.25×40Ω=50Ω,故为了完成整个实验,则选用的定值电阻最大阻值不允许超过50Ω。 故答案为:(1)断开;如上所示;(2)2.5;左;(3)电压;反;(4)50。 31.【解答】解:(1)该实验的原理是R=
;
为保护电路,闭合开关前,应使滑动变阻器的阻值处于最大处;
(2)如图甲的电路,实验时闭合开关,电压表与电流表串联,因电压表内阻很大,所以几乎没有电流通过电流表,即电流表无示数,此时电压表测电阻R的电压,电压表有示数,;
(3)由图甲可知,电流表与电压表串联了,导致电流表没有示数,应将定值电阻右端接线柱与滑动变阻器左端接线柱之间的导线去掉,将此导线改接在电压表中间接线柱上,如图所示:
(4)正确连接电路后,闭合开关,调节滑动变阻器滑片P,当电压表的示数为2V时,电流表示数如图乙所示,图中电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.2A, 由欧姆定律I=
可得,电阻R的阻值为:R=
=
=10Ω;
(5)要适当增大电阻R两端的电压,根据串联电路电压的规律可知应减小滑动变阻器分得的电压,由串联分压原理可知,应减小滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向A端移动,并进行了多次测量计算电阻的平均值从而减小实验误差,故选A。 故答案为:(1)32.【解答】解;
;大;(2)无;有;(3)见上图;(4)10;(5)A;A。
(1)两个烧瓶中装入的煤油不容易导电,是绝缘体;
(2)两电阻串联,通电时间和电流相等,由焦耳定律Q=I2Rt得,电阻大的在相同时间产生的热量多,升高的温度快;所以乙烧瓶中温度计示数升高较快;
(3)研究电流做功与电压的关系时,应控制电流和通电时间相同,使电阻两端不相等,图中两电阻串联,电流相同,通电时间相同,电阻不同,将电压表并联在两电阻两端,通过比较电压表示数和温度计示数来比较相同时间内电流做功的多少;
(4)探究水和煤油的吸热能力,实际上是探究水和煤油比热的大小,根据Q=cm△t,要保持水和煤油吸收的热量、质量相同。要保持吸收热量的多少,就要保证电热相等,所以要保证电热丝的电阻阻值相等,所以需要把甲瓶中的煤油换成初温和质量相同的水,除此以外还须把甲瓶中的电阻丝更换成与乙瓶相同的,此实验中水和煤油吸热的多少是通过加热时间来反映的,加热时间越长,水和煤油吸收的热量越多。 故答案为:(1)绝缘体;(2)电流;乙;(3)电压表;(4)质量;响度;加热时间。
四、计算应用题.本大题共2小题,第33小题4分,第34小题8分,共12分.解答时,要求写出必要的文字说明,公式和计算步骤,只写出最后结果不得分. 33.【解答】解:(1)由ρ=
得,洗一次澡用水的质量为:
﹣
m=ρV=1.0×103kg/m3×20×103m3=20kg; 水温由12℃升高到42℃,水吸收的热量:
Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×20kg×(42℃﹣12℃)=2.52×106J; 空气能热水器制热效能比为4:1,则热水器压缩机所消耗的能量: W=
Q吸=
×2.52×106J=6.3×105J;
(2)若这些洗澡水吸收的热量由某燃气热水器提供,其效率为60%,
根据η=×100得,燃气燃烧时放出的热量:
Q放==
=4.2×106J;
则消耗燃气的质量为: m′=
=
=0.1kg。
答:(1)洗澡水吸收的热量为2.52×106J;空气能热水器压缩机所消耗的能量6.3×105J; (2)消耗燃气的质量为0.1kg。
34.【解答】解:(1)由图(a)可知,R1和R2并联,电流表测量R1支路中的电流; 因为并联电路两端电压相等,因此U1=U=8V, 由I=R1=
可知,电阻R1的阻值: =
=16Ω。
(2)半分钟内电流通过电阻R1所做的功: W1=U1I1 t=8V×0.5A×30s=120J。
(3)根据P=UI和并联电路电流规律,图(a)中最大功率: Pamax=UIamax=8V×(0.5A+2A)=20W,
根据电阻的串联和欧姆定律及P=UI,图(b)中的最小功率: Pbmin=UIbmin═8V×
,
又因为在电路安全的情况下,使图(a)中电路的最大电功率是图(b)中电路最小电功率的10倍, 所以,Pamax=10Pbmin, 即:20W=10×8V×解得:R0=12Ω。
答:(1)电阻R1的阻值为16Ω;
(2)半分钟内电流通过电阻R1所做的功为120J; (3)R0的阻值为12Ω。
,
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