辽宁省沈阳市于洪区大兴九年一贯制学校2023-2024学年九年级上学期期中物理试题(含解析)

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辽宁省沈阳市于洪区大兴九年一贯制学校2023-2024学年九年级上学期期中物理试题(含解析)

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物理试卷
一、选择题(27分)
1.下列数据中最接近生活实际的是(  )
A.家用电冰箱的额定功率约为1000W
B.手机的锂电池电压一般为36V左右
C.家用电热水壶烧水时的电阻约为2000Ω
D.家用排风扇正常工作时的电流约为0.1A
2.如图所示,将玻璃板架在两本书之间,下方的桌面上静止着一些小纸屑。用丝绸在玻璃板上反复摩擦,过一会儿会发现:最初小纸屑被玻璃板吸引,然后小纸屑又上下飞舞、彼此分离。下列说法中正确的是(  )
A.摩擦后的丝绸带正电
B.最初小纸屑被玻璃板吸引是因为异种电荷相互吸引
C.小纸屑彼此分离,彼此分离的原因是同种电荷相互排斥
D.整个实验过程中,小纸屑始终不带电
3.2022年11月29日晚,搭载神舟十五号载人飞船的长征二号F遥十五运载火箭点火升空,成功将航天员费俊龙、邓清明、张陆送入太空,打响了中国空间站建造阶段的收官之战。火箭喷气发动机是火箭的动力。下列说法中正确的是(  )

A.火箭喷气发动机不属于热机
B.火箭通常选用热值较大的物质作为燃料
C.火箭发射升空,燃料的化学能全部转化为火箭的机械能
D.如果燃料燃烧得不充分,其热值就会减小
4.关于家庭电路和安全用电,以下说法正确的是(  )
A.家庭电路保险丝熔断,一定是由于接入的用电器过多造成的
B.从进户开始要按“电能表→总开关→保险装置”的顺序安装
C.有人触电时,应立即用手拉开触电者使之与火线脱离
D.使用试电笔检查电路时,手不能接触笔尾金属体
5.关于热量、温度和内能,下列说法中正确的是(  )
①温度高的物体含有的热量一定比温度低的物体含有的热量多;
②0℃的冰内能为零;
③物体放出热量,温度不一定降低;
④在热传递过程中,热量也可能由内能小的物体传给内能大的物体;
⑤温度相同的物体内能不一定相等.
A.①②④ B.①③④ C.②③⑤ D.③④⑤
6.如图所示是“探究电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关”的实验装置。两个透明容器中密封着等量的空气,下列说法不正确的是(  )
A.图乙所示的装置可以用来探究电流通过导体产生的热量多少跟电流大小的关系
B.用图甲中的实验结论能解释“电炉丝热得发红而与电炉丝相连的导线几乎不发热”
C.图乙实验通电一段时间后,左侧容器中电阻产生的热量更多
D.通电后,透明容器中电阻丝内能增大和空气内能增大的方式是相同的
7.小明家有一辆小汽车,他发现汽车上许多地方都用到了物理知识,下面是他思考的问题,说法正确的是(  )。
A.该汽车的内燃机是一台四缸四冲程汽油机,如图乙所示是汽油机的做功冲程
B.若飞轮转速是,则每秒对外做功40次
C.如图丙所示是小汽车用蓄电池铭牌的一部分,给蓄电池充电时,此时它相当于电路中的电源
D.如图丁是小汽车汽油机的能量流向图,根据图中给出的信息,该汽油机的效率为30%
8.如图所示,电源电压为4.5V保持不变,电压表的量程为0~3V,电流表的量程为0~0.6A,滑动变阻器R的规格是“25Ω 1A”,灯泡L上标有“2.5V 1.25W”的字样。若闭合开关S,在保证电路安全的情况下,忽略温度对灯丝电阻的影响,则下列说法正确的是(  )

A.小灯泡的电阻为2Ω
B.电流表的示数变化范围是0.15~0.5A
C.电路消耗的最大总功率为2.25W
D.滑动变阻器允许调节的阻值范围是5~25Ω
9.如图,电源电压为6V保持不变,灯泡L上标有“4V,2W”字样,滑动变阻器R2上标有“20Ω,1A”字样,定值电阻R1阻值为10Ω,电流表量程为0~3A。电压表量程为0~3V,不计温度对灯丝电阻的影响。则下列说法正确的是(  )
A.灯泡正常工作时的电阻是8Ω
B.当S、S1、S2闭合,S3断开,R2滑片处于最右端时,电流表示数为0.9A
C.当S、S1、S2闭合,S3断开,R2滑片处于最右端时,电路总功率为18W
D.当S、S3闭合,S1、S2断开时,为确保元件安全,R2的取值范围为4~8Ω
二、填空题(17分)
10.在平静的水面上轻轻滴一滴油,油会慢慢扩展开来,形成一层薄薄的油膜 (选填“是”或“不是”)扩散现象。油膜的面积不会无限扩大,因为分子之间存在 。
11.图所示是小阳在科技宫看到的静电游戏“怒发冲冠”,这是因为人体是 (选填“导体”或“绝缘体”),人接触带电的静电球时,通过人体使头发上也带上了电荷,由于 而使头发竖起来.
12.“光控开关”在光线暗时自动闭合,光线亮时自动断开;“声控开关”在有声音时自动闭合,一段时间后,若再无声音则自动断开。现设计一个电路,要求满足以下条件:①灯能一直亮;②灯可以在光线较暗且有声音时才亮。小明和小华设计了如图甲、乙两个电路,能达到设计要求的电路是 (选填“甲”或“乙”);另一个电路无法达到设计要求,原因是无法实现上述要求 (选填序号“①”或“②”)。
13.如图所示是分别测量定值电阻R和小灯泡L两端电压和通过的电流后得到的U﹣I关系图线。若将R、L并联后接在电压为2V的电源两端,干路中的电流是 A;若将甲、乙串联后接在4.5V电路中,电路中的电流是 A,此时电路的总功率是 W。
14.在如图所示的电路中,电源电压保持不变,当开关S1闭合S2断开,甲、乙为电流表时,两表示数之比是I甲∶I乙=2∶5,则当开关S1、S2闭合,甲、乙两表为电压表时,两表示数之比U甲∶U乙= ,R1、R2消耗的电功率之比为P1∶P2= 。
15.如图所示电路,甲、乙两灯分别标有“6V 3W”和“6V 6W”字样,不考虑温度对灯丝电阻的影响。当电源电压调为6V时,闭合开关 ,甲、乙两灯并联,此时干路的总电流为 A;当电路中甲、乙两灯串联时,要使其中一个灯泡正常发光,另外一个灯泡不会被烧坏,则电源电压应该调为 V。
三、作图题(6分)
16.如图甲是某品牌的单轮平衡车,它是依靠电力驱动及人体平衡能力控制的代步工具。为了确保安全,该单轮平衡车的电路部分安装2个开关——电源开关S1和压力开关S2,当手动闭合S1时,指示灯亮起;此时骑行者再站立于平衡车踏板上后S2自动闭合,电动机才能正常启动,平衡车才开始运动。未闭合S1或骑行者未站立于踏板上,电动机都无法启动。请根据上述要求将图乙电路图连接完整。
17.如图所示的家庭电路,将开关、两盏灯和插座连入电路中,要求开关同时控制两盏电灯,插座单独使用。
(  )

四、综合应用题(30分)
18.如图甲所示,小明用相同的酒精灯分别给质量和初温均相同的水和煤油加热,以探究水和煤油吸热能力的大小。

(1)在图甲中组装器材时,发现温度计的玻璃泡碰到了烧杯底,应适当将 (填“A处向上”或“B处向下”)调整;
(2)要完成该实验,除了图甲、乙中所示的器材外,还需要的测量工具有秒表和 ;
(3)实验过程中通过 反映两种液体吸热的多少;
(4)根据实验数据,小明作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图象如图丙,由图象可知水的沸点是 ℃,煤油的比热容是 J/(kg·℃);[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
(5)若本实验共消耗酒精20g,则这些酒精完全燃烧放出的热量是 J;(q酒=3.0×107J/kg)
(6)实验结束后,小明又找来了一些冰块,探究了冰熔化过程中温度变化规律,在BC阶段中C点处物质的内能 (填“大于”“小于”或“等于”)B点处物质的内能;由图丁可以看出AB、CD段升高的温度相同,但CD段加热的时间更长,其原因是 。
19.小明在做“探究影响导体电阻大小的因素”实验时,做出了如下猜想:
猜想一:导体的电阻可能与导体的长度有关:
猜想二:导体的电阻可能与导体的横截面积有关;
猜想三:导体的电阻可能与导体的材料有关;
实验室提供了4根电阻丝,其规格、材料如下表所示:
(1)如图电路,实验前最好在导线a、b间连接 (选填“导线”或“电阻”),在M、N之间分别接上不同导体,闭合开关,通过观察 来比较导体电阻大小;
(2)为了验证猜想一,可依次把M、N跟 (选填“A”“B”“C”“D”)的两端相连,闭合开关,记下电流表的示数,分析比较这两根电阻丝电阻的大小;
编号 材料 横截面积S(mm2) 长度L(m)
A 镍铬合金 1.0 0.25
B 镍铬合金 1.0 0.50
C 镍铬合金 2.0 0.25
D 锰铜合金 1.0 0.25
(3)依次把M、N跟电阻丝A、C的两端连接,闭合开关,发现接电阻丝C时电流表的示数较大,分析比较A、C两根电阻丝电阻的大小,可探究导体电阻跟 的关系,其结论是:导体的长度和材料一定时,横截面积越大,其阻值 ;
(4)小明在做“探究影响导体电阻大小的因素”实验时,发现实验器材中电阻丝只有一根,其他器材足够,不能完成的实验探究是 。
A.导体电阻与长度的关系
B.导体电阻与材料的关系
C.导体电阻与温度的关系
D.导体电阻与横截面积的关系
20.如图甲所示是某实验小组探究“电流与电压、电阻关系”的实验电路,使用的实验器材有:电压为3V的电源,电流表、电压表各一个,开关一个,5Ω、10Ω、20Ω、30Ω的定值电阻各一个,规格“12Ω,1A”的滑动变阻器一个,导线若干。
表1
次数 1 2 3
U/V 1.0 1.5 2.0
I/A 0.2 0.3 0.4
表2
次数 1 2 3
R/Ω 5 10 20
I/A 0.4 0.2 0.12
(1)正确连接后,闭合开关,小浩发现电流表有示数,电压表无示数,可能是定值电阻发生了 (选填“短路”或“断路”);
(2)探究电流与电压的关系时,所测得的部分电流、电压值见表1。根据表1中的数据可以得到结论: ;
(3)在探究电流与电阻的关系时,所测得的几组数据如表2所示。由于操作不当,导致一组数据存在错误,请判断第 次实验的数据存在错误;分析导致数据错误的原因: ;
(4)纠正错误以后,该小组用30Ω的电阻替换20Ω的电阻进行了第4次实验,发现实验无法进行下去,为完成第4次实验,同学们提出了下列解决方案,其中可行是 。
A.将电压表的量程换为0~15V
B.换成电压为6V的电源
C.更换最大阻值大于或等于15Ω的滑动变阻器
21.在“测量小灯泡的额定功率”的实验中,小灯泡上的额定电压模糊不清,只能看清标有“0.3A”的字样。
(1)请你在图甲中补画一根导线,使得测定小灯泡电功率的电路完整,要求滑片P向B端移动时灯泡变亮;
(2)连接完电路后,闭合开关,发现灯泡不亮,电压表示数为6V,经分析小明认为灯泡可能 (填“短路”或“断路”);
(3)排除故障后,开始实验,在移动变阻器滑片的过程中,眼睛应注视 的示数的变化,直至灯泡正常发光,此时电压表的示数如图乙所示;
(4)由于电压表指针偏转角度较小,且指针未对准整刻度线,小明觉得读数时误差会比较大数据不够精确,小明应该如何操作才能减小误差,请写出操作方法: ,当小灯泡正常发光时,电压表示数如图丙所示,此时电压表示数为 V,则小灯泡的额定功率为 W;
(5)另一小组为了测量已知额定电压为U额的小灯泡额定功率,设计了图丁所示的电路(R0为阻值已知的定值电阻,R为滑动变阻器)。
①断开开关S1,闭合开关S2,移动滑动变阻器滑片P,当电流表示数为 时,小灯泡恰好正常发光;
②保持滑动变阻器滑片P位置不变,闭合开关S1,断开开关S2,记下电流表示数为I;
③推导出小灯泡L的额定功率表达式P额= (用物理量U额、R0和I表示)。
五、综合应用题(20分)
22.如图所示,电源电压恒为4.5V,灯泡L上标有“3V 1.5W”字样,滑动变阻器R2上标有“15Ω 1A”字样,定值电阻R1阻值为10Ω,电流表量程为0-3A,电压表量程为0~3V,不计温度对灯丝电阻的影响。求:
(1)灯泡正常工作时电阻为多大;
(2)当开关S、S1、S2闭合,S3断开时,电路最小总功率为多大;
(3)当开关S、S3闭合,S1、S2断开时,在确保电路元件安全的情况下,滑动变阻器R2的电功率的取值范围。
23.如图为理综胜同学购买的备战中考电热养生壶,有低温、中温、高温三个挡位,可以满足理综胜同学备战中考过程中对精细烹饪和营养量化等功能的需求。其简化电路图如图所示,铭牌如表所示,R1、R2为阻值不变的电热丝;
项目 参数
额定电压(V)
低温挡功率(W)
中温挡功率(W)
高温挡功率(W)
容积(L)
(1)电热养生壶处于低温挡工作状态时,电路中电流;
(2)R2的阻值;
(3)若养生壶高温挡加热效率为75%,某次将初温是27℃的水加热到60℃,用时7min,则水的质量是多少[水的比热容为]。
24.阅读短文,回答问题。
电动拖盘搬运车
如图甲是超市常用的一种电动拖盘搬运车,用于运输、提升货物,常被称作“地牛”。下表是其相关参数,其电路工作原理示意图如图乙。当闭合开关S1时,进退电动机M1工作,驱动“地牛”前进或后退。当闭合开关S2时,提升电动机M2工作,将货物提升到指定高度。电源是电压为36V的铅蓄电池组。(g取10N/kg)

型号 最大载货量 铅蓄电池组电压 铅蓄电池组容量 进退电机 额定电压,额定功率 提升电机 额定电压,额定功率 电机效率
PTE20X 2×103kg 36V 80Ah 36V,900W 36V,800W 80%
(1)下列关于电动拖盘搬运车的铅蓄电池的说法正确的是 ;
A.铅蓄电池组是由24节铅蓄电池串联组成的
B.给铅蓄电池组充电时,铅蓄电池组相当于电源
C.给铅蓄电池充电的过程中,电能转化为化学能
D.给铅蓄电池充足电一次,消耗的电能约2.88×105J
(2)利用“地牛”将0.8×103kg的货物放至货架,闭合开关 (选填“S1”、“S2”),货物向上匀速竖直提升10s,货物竖直向上移动 m;
(3)“地牛”仪表盘上有可显示所载货物质量的仪表,其电路如图丙所示。电源电压18V,电流表(0~0.6A),滑动变阻器R4(60Ω,1A),压敏电阻R3的阻值与所受压力F的关系如图丁所示。压敏电阻R3是由 (选填“导体”、“绝缘体”或“半导体”)材料制成的,当压力变大时,压敏电阻R3的阻值将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。为了确保此电路能安全工作,在最大载货量时R4的阻值应至少调至 Ω。
试卷第2页,共11页
1.D
【详解】A.家用电冰箱的电流约1A,电冰箱的额定功率约为
故A不符合题意;
B.由常见的电压值可知,手机锂电池的工作电压约为3.8V,故B不符合题意;
C.家用电水壶额定功率会在1000W左右,电热水壶正常工作时的电阻约为
故C不符合题意;
D.家用电风扇的功率较小,正常工作时的电流约为0.1A,故D符合题意。
故选D。
2.C
【详解】A.丝绸与玻璃摩擦,玻璃失去电子带正电,丝绸得到电子带负电,故A错误;
B.最初小纸屑被玻璃板吸引是因为带电的玻璃板要吸引轻小物体,故B错误;
CD.小纸屑接触带电的玻璃板后,小纸屑上也带上了相同的电荷,而同种电荷相互排斥,所以小纸屑彼此分离,故C正确,D错误。
故选C。
3.B
【详解】A.火箭喷气发动机工作时把内能转化成机械能的装置,属于热机,故A错误;
B.火箭采用热值较大的物质作为火箭的燃料,原因是相同质量的热值较大的物质完全燃烧时,可以释放出更多的热量,故B正确;
C.火箭的燃料在燃烧的过程中,化学能转化为内能,内能对外做功,转化为火箭的机械能,在能量转化的过程中,有一部分能量散失掉了,故C错误;
D.燃料的热值仅与燃料的种类有关,与燃料燃烧是否充分无关,故D错误。
故选B。
4.B
【详解】A.家庭电路保险丝熔断的原因有短路和用电器的总功率过大,故A错误;
B.在家庭电路中,从进户开始要按“电能表→总开关→保险装置”的顺序安装,故B正确;
C.发现有人触电时,应立即切断电源或用绝缘物体将电线挑开,故C错误;
D.使用试电笔辨别火线时,手要接触笔尾金属体,形成闭合回路,否则容易造成误判,故D错误。
故选B。
5.D
【详解】①热量是一个过程量,不能说含有多少热量,故①错误;
②任何物体都有内能,0℃的冰的内能不为零,故②错误;
③物体放出热量,温度不一定降低,例如晶体的凝固过程,放出热量,温度不变,故③正确;
④在热传递过程中,内能大的物体的温度不一定高,则热量也可能由内能小的物体传给内能大的物体,故④正确;
⑤内能的大小跟质量、温度、状态有关,所以温度相同的物体内能不一定相等,故⑤正确。
故选D。
6.D
【详解】A.图乙中左右两个容器中电阻大小都是5Ω,左边电阻在干路上,右边电阻在支路上,两个电阻中的电流大小不同,所以,可以探究电流通过导体产生的热量多少跟电流大小的关系,故A正确,A不符合题意;
B.图甲中两电阻串联,电阻不同,电流相同, 10Ω电阻产生的热量更多,电炉丝与和它相连的导线,也是电阻不同,电流相同,电炉丝电阻更大,产生的热量更多,故B正确,B不符合题意;
C.图乙中,电阻相同,左侧容器电阻中通过的电流更大,根据公式Q=I2Rt可知,左侧容器中电阻产生的热量更多,故C正确,C不符合题意;
D.透明容器中电阻丝内能增大是电流做功,电能转化为内能,是能量的转化,空气内能增大是热传递,是能量的转移,故D错误,D符合题意。
故选D。
7.AD
【详解】A.图乙中两个阀门关闭,发出电火花,活塞向下,属于做功冲程;故A正确;
B.飞轮转速是2400r/min,即40r/s,由于四冲程汽油机工作四个冲程,飞轮转2圈,对外做功1次,所以每秒对外做功20次,故B错误;
C.给蓄电池充电时,此时它相当于电路中的用电器,故C错误;
D.由图可知,有用功的能量占比为
故D正确。
故选AD。
8.BC
【详解】A.由电路图知,R与L串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流。灯泡的阻值为
故A错误;
BCD.由可得,灯泡的额定电流为
串联电路各处电流相等,电流表量程选择“0~0.6A”;当电压表示数最大为灯泡的额定电压2.5V时,此时滑动变阻器两端的电压最小,由串联分压原理可知,滑动变阻器连入电路中的阻值最小;由串联电路总电压等于各部分电压之和,此时滑动变阻器两端的电压为
滑动变阻器连入电路中的最小阻值为
所以滑动变阻器允许调节的阻值范围是4~25Ω。当滑动变阻器全部连入电路时,电路中电流最小,最小电流为
电流表的示数变化范围是0.15~0.5A。电路消耗的最大总功率为
故BC正确,D错误。
故选BC。
9.ABD
【详解】A.已知灯泡的额定电压和额定功率,由可知,灯泡正常工作时的电阻
故A正确;
B.由实物图可知,当S、S1、S2闭合,S3断开,R2滑片处于最右端时,定值电阻R1和滑动变阻器的最大阻值并联,电流表测量干路电流;通过定值电阻R1的电流
通过滑动变阻器R2的电流
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以电流表的示数
故B正确;
C.当S、S1、S2闭合,S3断开,R2滑片处于最右端时,电路总功率
故C错误;
D.由实物图可知,当S、S3闭合,S1、S2断开时,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测量滑动变阻器两端电压,电流表测量电路电流;灯泡的额定电流
已知滑动变阻器允许通过的最大电流为1A,电流表允许的最大电流为3A,所以此时电路的最大电流为0.5A,因串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以此时滑动变阻器两端电压
由可得,滑动变阻器接入电路最小阻值
当电压表示数为3V时,滑动变阻器接入电路的阻值最大,此时灯泡两端电压
由于不计温度对灯丝电阻的影响,所以电路最小电流
则滑动变阻器接入电路的最大阻值
所以滑动变阻器接入电路的阻值范围为48Ω,故D正确。
故选ABD。
10. 不是 引力
【详解】[1]扩散是分子的无规则运动,肉眼是看不到的,所以油膜不是扩散现象。
[2]油膜的面积不会无限扩大,是因为分子之间存在引力。
11. 导体 同种电荷互相排斥
【详解】根据电荷间的相互作用规律解答.
静电游戏“怒发冲冠”,这是因为人体是导体;
人接触带电的静电球时,通过人体使头发上也带上了电荷,且带上了同种电荷,由于同种电荷互相排斥而使头发竖起来.
12. 甲 ①
【详解】[1][2]甲、乙两电路图相对比,若要满足灯能熄灭,甲图可以断开S2,乙图可以断开S1和S2;甲图同时闭合S1和S2,可实现灯能一直亮,乙图由于光控开关在干路中,故只有在光线较暗时才能实现灯亮,乙图无法满足灯能一直亮;若要满足灯在光线较暗且有声音时才亮,甲图只闭合干路开关S2即可,乙图也是闭合S2;故综上所示,甲图可以同时满足三个要求,而乙图无法满足要求①。
13. 0.45 0.25 1.125
【详解】[1]若将R、L并联后接在电压为2V的电源两端,因为并联电路的电流等于个支路电流之和,由图像可知,干路中的电流
[2]若将甲、乙串联后接在4.5V电路中,根据串联电路各处的电流相等且串联电路的电压等于串联各部分电压之和,满足
由图像知,此时电路中电流是0.25A。
[3]电路的总功率为
14. 5∶3 2∶3
【详解】[1][2]当开关S1闭合S2断开,甲、乙为电流表时,R1和R2并联,甲电流表测R2支路的电流,乙电流表测干路电流;因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,通过两电阻的电流之比
因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,由可得,两电阻的阻值之比
当开关S1、S2闭合,甲、乙两表为电压表时,R1与R2串联,甲电压表测电源的电压,乙电压表测R2两端的电压,因串联电路中各处的电流相等,所以,两电阻两端的电压之比
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,两电压表的示数之比
R1与R2消耗的电功率之比
15. S2、S3 1.5 9
【详解】[1]由图可知,当S1断开,闭合开关S2、S3时,电流分别经过两个灯泡回到电源的负极,电流有两条路径,两灯并联。
[2]甲灯正常发光通过的电流
乙灯正常发光通过的电流
此时电源电压是6V,两灯都能正常发光,并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以此时干路的总电流为
I=I +I2 =0.5A+1A=1.5A
[3]甲灯的电阻为
乙灯的电阻为
因甲灯的电阻大于乙灯的电阻,当电路中甲、乙两灯串联时,其中一灯恰好正常发光,根据串联电路分压原理可知,只能是甲能正常发光,此时乙的电压低于其额定电压。此时电路中的电流
I′=I1 = 0.5A
乙两端的电压
则电源的电压应为
U=U +U2′=6V+3V = 9V
16.
【详解】由题意可知,当手动闭合S1时,指示灯亮起;骑行者再站立于平衡车踏板上后S2自动闭合,电动机才能正常启动,说明电动机和指示灯可以独立工作、互不影响即为并联;未闭合S1或骑行者未站立于踏板上,电动机都无法启动,说明S1控制干路,开关S2控制电动机,如图
17.
【详解】三孔插座的左端接零线,右端经过保险丝后接火线,中间接地线;
开关接在火线与灯之间,两只灯泡并列连接,如下图所示:

18. A处向上 天平 加热时间长短 98 2.1×103 6×105 大于 水的比热容比冰的大
【详解】(1)[1]温度计的玻璃泡碰到了烧杯底,并且实验中要用酒精灯的外焰加热,故在图甲中组装器材时,应适当将A处向上调整。
(2)[2]根据比较吸热能力的方法,要控制不同物质的质量相同,除了乙中所示的器材外,还需要天平测量质量。
(3)[3]根据转换法,实验过程中通过加热时间长短反映两种液体吸热的多少。
(4)[4][5]根据水和煤油的温度随加热时间变化的图象如图丙,由图象可知水的沸点是98℃。根据图丙可知升高30℃,水和煤油的加热时间分别为20min和10min,水、煤油的吸热之比为2∶1,在质量和升高的温度相同的情况下,煤油的比热容是水的比热容的一半。即
(5)[6]若本实验共消耗酒精20g,则这些酒精完全燃烧放出的热量是
Q=mq酒=0.02kg×3.0×107J/kg=6×105J
(6)[7][8]熔化是吸热过程,所以在BC阶段中C点处物质的内能大于B点处物质的内能。冰熔化为水后质量不变,图象中AB、CD段升高的温度相同,,但CD段加热的时间长,根据公式Q吸=cmΔt可知,这是因为水的比热容比冰的大。
19. 电阻 电流表的示数 A、B 导体横截面积 越小 B
【详解】(1)[1]为了保护电路,电路中的电流不易过大,所以实验前最好在导线a、b间连接电阻。
[2]在M、N之间分别接上不同的导体,导体的电阻越大,电路中的电流越小,可以通过观察电流表的示数来比较导体电阻的大小,这里用到了转换法。
(2)[3]要验证猜想一:导体的电阻可能与导体的长度有关,应控制导体材料与横截面积相同而长度不同,由表中数据可知,应选编号为A、B的两根电阻丝进行实验。
(3)[4][5]分别将A和C两电阻丝接入电路中M、N两点间,导体A、C的材料与长度相同而横截面积不同,可以探究导体的电阻与导体的横截面积的关系;A和C两电阻丝相比,C的横截面积较大,发现接电阻丝C时电流表的示数较大,说明电阻丝C的电阻较小,由此得到的结论是:当导体的材料和长度相同时,导体的横截面积越大,导体的电阻越小。
(4)[6] 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,可完成A的探究,故A不符合题意;
B.当探究导体电阻与材料的关系时,应控制长度和横截面积不变,因为只有一根金属丝,所以无法改变材料,不能够完成B的探究,故B符合题意;
C.由题知,实验器材中电阻丝只有一根,但其他器材足够,所以可以通过酒精灯改变电阻丝的温度,可完成C的探究,故C不符合题意;
D.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,可完成D的探究,故D不符合题意。
故选B。
20. 短路 电阻不变时,电流与电压成正比 3 两端电压与其他两组不同 C
【详解】(1)[1]闭合开关,小浩发现电流表有示数,说明电路是通路,电压表无示数,可能是与电压表并联的定值电阻发生了短路。
(2)[2]由表中数据可得
可以得到结论:导体的电阻不变时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(3)[3][4]根据可得,第1、2组数据定值电阻两端的电压为2V,第3组数据定值电阻两端的电压为2.4V;在探究电流与电阻的关系时,需保持电阻两端的电压不变,在所测得的几组数据中,第三组数据电阻两端的电压与其他几组数据不同,因此第3次实验的数据存在错误;分析导致数据错误的原因:没有控制定值电阻两端的电压不变。
(4)[5]C.用30Ω的电阻替换20Ω的电阻进行了第4次实验,定值电阻两端的电压为2V,滑动变阻器的阻值为
此时需要滑动变阻器的阻值为15Ω,而给出的滑动变阻器为12Ω,为满足实验要求应换阻值大于或等于15Ω的滑动变阻器;故C符合题意;
A.将电压表的量程换为0~15V,不能改变滑动变阻器的阻值,故A不符合题意;
B.换成电压为6V的电源,滑动变阻器需要分的4V的电压,需要的阻值更大,故B不符合题意。
故选C。
21. 断路 电流表 断开开关,电压表换接0~3V量程,并改测量滑动变阻器的电压 2.2 1.14
【详解】(1)[1]滑片向B端移动时,灯泡变亮,即电路的电流变大,电路的电阻变小,故将滑动变阻器的右下接线柱B连入电路中,如下所示:
(2)[2]若灯不亮,说明电路可能断路;电压表示数为电源电压6V,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的电路以外的电路是完好的,则与电压表并联的电路断路了,因此电路故障可能为小灯泡断路。
(3)[3]只能看清标有“0.3A”的字样,可知灯的额定电流为0.3A,当通过灯泡的电流为额定电流时,灯泡正常发光,故在移动变阻器滑片的过程中,眼睛应注视电流表的示数的变化,直至示数为0.3A,灯泡正常发光。
(4)[4]由于电压表指针偏转角度较小,且指针未对准整刻度线,但电压又超过3V(分度值为0.5V,电压在3.5V至4V之间);因电源电压为6V,根据串联电路电压的规律,此时变阻器的电压小于3V,为减小误差,故断开开关,将电压表换接0~3V量程,并改测量滑动变阻器的电压。
[5][6]当小灯泡正常发光时,电压表示数如图丙所示,电压表选用小量程,分度值为0.1V,电压表示数为2.2V,根据串联电路电压的规律,此时灯的额定电压为
U灯=U﹣U1=6V﹣2.2V=3.8V
灯的额定功率
P=U灯I=3.8V×0.3A=1.14W
(5)要测灯的额定功率,应先使灯正常发光,在没有电压表的情况下,电流表与定值电阻R0应起到电压表的测量作用,故将R0与电流表串联后再与灯并联,通过移动变阻器的滑片使电流表示数为时,由欧姆定律和并联电路电压的规律,灯的电压为额定电压,灯正常发光;保持变阻器的滑片位置不变,通过开关的转换,使电流表测灯与R0并联的总电流,因电路的连接关系没有改变,各电阻的大小和通过的电流不变,灯仍正常发光,根据并联电路电流的规律求出灯的额定电流,根据P=UI写出灯的额定功率的表达式。
①[7]断开开关S1,闭合开关S2,移动滑动变阻器滑片P,当电流表示数为时,小灯泡恰好正常发光。
③[8]在①中,灯泡和定值电阻并联后再与变阻器并联,电流表只测量定值电阻的电流,当电流表示数为,由欧姆定律可知定值电阻的电压为U额,根据并联电路电压的规律,灯的额定为额定电压,灯正常发光;在②中,电流表测灯与定值电阻并联的总电流,因电路的连接关系没有改变,各电阻的大小和通过的电流不变,灯仍正常发光,根据并联电路电流的规律,灯的额定电流为
小灯泡L的额定功率表达式
22.(1)6Ω;(2)3.375W;(3)0.75~0.84W
【详解】解:(1)灯泡正常工作时电阻为
(2)当开关S、S1、S2闭合,S3断开时,R1与R2并联,灯泡L被短路,电流表测量干路电流,电压表没有接入电路,通过R1的电流为
当滑动变阻器全部接入时,通过R2的电流最小,总电流最小,故通过R2的最小的电流为
电路中的干路电流为
电路最小总功率为
(3)当开关S、S3闭合,S1、S2断开时,灯泡与滑动变阻器串联,在确保电路元件安全的情况下,根据灯泡可知,电路中的最大电流为
此时滑动变阻器两端的电压为
此时滑动变阻器R2的电功率为
当电压表满偏,滑动变阻器接入的阻值最大,滑动变阻器两端的最大电压为3V,那么小灯泡的两端的电压为
此时电路中的电流最小,最小的电流为
此时滑动变阻器R2的电功率为
设滑动变阻器的电阻为R滑,电路中的电流为
则滑动变阻器的功率为
当时,最大,故滑动变阻器的最大功率为
故滑动变阻器R2的电功率的取值范围为0.75~0.84375W。
答:(1)灯泡正常工作时电阻为6Ω;
(2)当开关S、S1、S2闭合,S3断开时,电路最小总功率为
(3)滑动变阻器R2的电功率的取值范围为0.75~0.84W。
23.(1)1A;(2)110Ω;(3)2kg
【详解】解:(1)由
可知,电热养生壶处于低温挡工作状态时,电路中电流为
(2)当闭合、接A时,只有工作,当闭合、接B时,、并联,当断开、接A时,、串联;根据串并联电路的电阻特点可知,当断开、接A时,、串联,电路中的总电阻最大,根据
可知,电路中的总功率最小,养生壶处于低温挡;当闭合、接B时,、并联,电路中的总电阻最小,总功率最大,养生壶处于高温挡;当闭合、接A时,只有工作,养生壶处于中温挡;由
可知,的电阻为
(3)由
可知,养生壶消耗的电能为

可知,水吸收的热量

可知,水的质量为
答:(1)电热养生壶处于低温挡工作状态时,电路中电流为;
(2)的阻值为;
(3)水的质量是。
24. C S2 0.8 半导体 变小 22
【详解】(1)[1]A.一节铅蓄电池的电压为2V,铅蓄电池组的电压为36V,是由18节铅蓄电池串联组成的,故A错误;
B.给铅蓄电池组充电时,铅蓄电池组消耗电能,相当于用电器,故B错误;
C.给铅蓄电池充电的过程中,消耗电能,将电能转化为化学能储存起来,故C正确;
D.给铅蓄电池充足电一次,消耗的电能约
故D错误。
故选C。
(2)[2]由材料得,当闭合开关S2时,提升电动机M2工作,将货物提升到指定高度。
[3]由得,货物被提升时,提升电机消耗的电能为
由得,电机做的有用功
货物被提升的距离为
(3)[4]压敏电阻R3是由半导体材料制成的,具有单向导电性。
[5]由图像得,当压力变大时,压敏电阻R3的阻值将变小。
[6]由图像得,在最大载货量时,R3电阻为8Ω,电流表量程为0~0.6A,滑动变阻器R4最大电流为1A,为了确保此电路能安全工作,电路最大电流为0.6A,在最大载货量时,电路中最小电阻为
R4的阻值应至少调至
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