【精品解析】广东省湛江市赤坎区2024-2025学年九年级上学期九年级期末核心素养发展调研物理试题

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广东省湛江市赤坎区2024-2025学年九年级上学期九年级期末核心素养发展调研物理试题
一、单选题:本大题共7小题,每小题3分,共21分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.(2025九上·赤坎期末)深圳全市的教室已实现空调全覆盖安装,下列关于空调的说法符合实际的是(  )
A.空调遥控器内的一节干电池的电压为3V
B.给空调供电的家庭电路电压为220V
C.空调正常工作时的电流约为1A
D.连接空调的导线,其一米长的电阻约为10Ω
【答案】B
【知识点】电流和电流的单位换算;电压和电压的单位换算;电阻
【解析】【解答】A.一节干电池的电压为1.5V,故A错误;
B.给空调供电的家庭电路电压为220V,故B正确;
C.空调的功率约为1000W,正常工作时的电流约为:,故C错误;
D.连接空调的导线材料是铜,其一米长的导线电阻约为0.017Ω,故D错误。
故选:B。
【分析】A.一节干电池的电压为1.5V;
B.家庭电路电压为220V;
C.根据估计电流;
D.导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积有关。
2.(2025九上·赤坎期末)聚龙山公园动植物资源丰富,园内种植大量桂花,一年四季,满园飘香,下列实验与上述现象原理相同的是(  )
A.抽掉玻璃板后,两个瓶子内的气体颜色变得均匀
B.玻璃板下表面接触水面,用弹簧测力计向上拉玻璃板时示数变大
C.将活塞迅速下压,玻璃筒内的硝化棉燃烧起来
D.两个底面干净、平整的铅块紧压在一起,会“粘”在一起
【答案】A
【知识点】做功改变物体内能;分子热运动;分子间相互作用力
【解析】【解答】聚龙山公园桂花飘香,说明分子在永不停息地做无规则运动;
A.抽去玻璃板后,两瓶中气体的颜色变得均匀,说明分子在不停地运动,故A符合题意;
B.使玻璃板水平接触水面,然后稍稍用力向上拉玻璃板,弹簧测力计的示数增大,这说明分子间存在引力,故B不符合题意;
C.用力将活塞迅速下压,机械能转化为空气的内能,空气内能增大,温度升高,硝化棉燃烧起来,故C不符合题意;
D.底面削平的两个铅柱紧紧压在一起后能够吊起大钩码,说明分子间存在引力,故D不符合题意。
故选A。
【分析】1、微观粒子的构成特点:分子之间存在间隙,分子间的相互作用力包括引力和斥力,
2、分子热运动的特点:分子无规则运动,肉眼无法观察,常见例子有:气体颜色的改变,味道的扩散;且温度越高,分子热运动速度越快。
3、活塞压缩空气,类似打气筒,活塞的机械能转化为空气的内能,空气温度增加,通过热传递使得棉花燃烧。
3.(2025九上·赤坎期末)如图所示,电源电压恒定,闭合开关,滑动变阻器滑片向右移动的过程中,下列说法正确的是(  )
A.电流表示数增大
B.定值电阻R两端的电压增大
C.电压表示数减小
D.电压表示数与电流表示数比值增大
【答案】D
【知识点】串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【解答】由电路图可知,电阻R与滑动变阻器R'串联,电压表并联在变阻器两端,测滑动变阻器R'两端的电压,电流表串联在电路中,测电路中的电流。
ABCD.滑动变阻器滑片向右移动的过程中,接入电路的电阻变大,电源电压不变,根据欧姆定律可知,电路中的电流减小,即电流表示数减小;根据串联分压可知,滑动变阻器电阻变大,变阻器电压增加,即电压表示数变大;电源电压不变,结合串联电路电压规律计算可知,电阻两端的电压减小,故ABC错误;电压表示数与电流表示数比值为滑动变阻器的电阻,则比值变大,ABC错误,D正确。
故选D。
【分析】1、串联分压:用电器串联时,其两端的电压和电阻成正比;
2、串联电路的电路规律:串联电路,电流处处相等,电源的电压为用电器电压之和,总电阻为用电器电阻之和;
3、电压表与待测用电器并联测量电压,电流表串联测量用电器电流,根据欧姆定律U=IR计算用电器的电流和电阻以及电压。
4.(2025九上·赤坎期末)关于日常生活中的能量转移、转化和利用,下列说法正确的是(  )
A.砂锅煲汤是通过热传递的方式减小内能
B.冬天搓手取暖是通过做功的方式将内能转化成机械能
C.冰冻食物解冻是通过热传递的方式实现的
D.利用暖手宝取暖是将内能从手转移到了暖手宝
【答案】C
【知识点】做功改变物体内能;热传递改变物体内能
【解析】【解答】A.砂锅煲汤,通过热传递的方式增大内能,故A错误;
B.冬天搓手取暖,通过做功的方式将机械能转化为内能,故B错误;
C.冰冻食物解冻,通过热传递的方式实现的,故C正确;
D.利用暖手宝取暖,手通过热传递从暖手宝吸热,内能从暖手宝转移到了手,故D错误。
故选C。
【分析】改变物体内能的方式有做功和热传递,如钻木取火、搓手取暖属于做功改变物体内能,用酒精灯热水属于热传递改变物体内能。
5.(2025九上·赤坎期末) 小强同学家的空气开关跳闸后,手动使它复位,但又立即跳闸,导致这种现象的原因不可能是(  )
A.电路中有短路现象 B.电路中出现了断路现象
C.电路中的总功率过大 D.空气开关的额定电流过小
【答案】B
【知识点】家庭电路的故障分析
【解析】【解答】空气开关跳闸的原因是短路或用电器总功率过大,或者是空气开关的额定电流过小;不可能出现断路。
故选:B。
【分析】空气开关跳闸的原因是短路或用电器总功率过大,或者是空气开关的额定电流过小。
6.(2025九上·赤坎期末)共享电瓶车上有一款智能头盔,只有戴上头盔扣上卡扣后,头盔上的信号发射器才能发出信号,当电动车上的信号接收器S1接收到信号闭合后,再转动电动车钥匙S2,电瓶车才能正常启动,下列电路符合要求的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】 只有戴上头盔扣上卡扣 电动车上的信号接收器S1接收到信号闭合后,再转动电动车钥匙S2,电瓶车才能正常启动 ,所以两个开关属于串联,故D正确,ABC错误;
综上选D。【分析】电路的串并联:串联:电路元件首位相连,用电器相互干扰,并联:电路元件首首相连,用电器互不干扰,开关在干路上控制整个电路的通断,开关在支路上控制单个支路的通断;家庭、公共场所的电路为并联电路。
7.(2025九上·赤坎期末)小灯泡L和电阻R的电流随电压变化规律如图甲所示,小灯泡L两端的电压为2V时才能正常发光。将小灯泡L和电阻R分别连入图乙、丙所示的电路中,闭合开关,小灯泡均能正常发光,下列说法正确的是(  )
A.图乙中干路电流为0.3A,图丙中电源的电压为4V
B.图乙中干路电流为0.3A,图丙中电源的电压为6V
C.图乙中干路电流为0.2A,图丙中电源的电压为4V
D.图乙中干路电流为0.2A,图丙中电源的电压为6V
【答案】B
【知识点】并联电路的电流规律;串联电路的电压规律
【解析】【解答】A、图乙中灯泡正常发光,灯泡的电压为2V,定值电阻的电压为2V,所以电源电压为2V,故A错误;
BCD、图乙中灯泡正常发光,灯泡的电压为2V,电流为0.2A,定值电阻的电压为2V,电流为0.1A,所以干路电流为0.2A+0.1A=0.3A,图丙中,灯泡的电压为2V,电流为0.2A,定值电阻R的电流为0.2A,定值电阻的电压为4V,所以串联电路电压规律计算可知电源电压为2V+4V=6V,B正确;CD错误。
综上选B。
【分析】1、并联电路规律:并联电路电压相等、支路电流之和为干路电流;
2、串联电路的电路规律:串联电路,电流处处相等,电源的电压为用电器电压之和,总电阻为用电器电阻之和;
3、电压表与待测用电器并联测量电压,电流表串联测量用电器电流,根据欧姆定律U=IR计算用电器的电流和电阻以及电压。
二、填空题:本大题共7小题,每空1分,共21分。
8.(2025九上·赤坎期末)一般情况下,下列物品:①橡皮擦②铅笔芯③塑料尺④钢尺⑤盐水⑥食用油,其中属于导体的是   ,属于绝缘体的是   (前两空只填序号)。如图是发光二极管的示意图,当电流从较长的接线脚流入时,发光二极管发光;如果电流从较短接线脚流入,发光二极管不发光,这说明发光二极管具有   导电性。
【答案】②④⑤;①③⑥;单向
【知识点】导体与绝缘体;半导体特点及作用
【解析】【解答】根据生活常识可知:②铅笔芯④钢尺⑤盐水,是导体;①橡皮擦③塑料尺⑥食用油,是绝缘体。二极管的单向导电性, 当电流从较长的接线脚流入时,发光二极管发光;如果电流从较短接线脚流入,发光二极管不发光。
【分析】导体:易于传导电流的物质,金属,人体、液体;绝缘体:不容易导电的物质,橡胶、塑料、石墨。
发光二极管具有单向导电性。
9.(2025九上·赤坎期末)如图所示,工作中的单缸四冲程汽油机正处于   程,该冲程中燃气的内能转化成活塞的   能。若该汽油机1s内对外做功25次,则该汽油机飞轮的转速为   r/min。
【答案】做功;机械;3000
【知识点】热机;热机的四个冲程
【解析】【解答】 解:图中进气门关闭,排气门关闭,火花塞点火,活塞向下运动,属于做功冲程。
做功冲程中,将燃料燃烧释放内能转化为活塞的机械能。
若该汽油机1s内对外做功25次,说明1s内飞轮转50圈,故1分钟飞轮转3000圈,则该汽油机飞轮的转速为3000r/min。
故答案为:做功;机械;3000。
【分析】内燃机的四个冲程有吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程,其中在做功冲程中,是内燃机的内能转化为机械能,在压缩冲程中是机械能转化为内能;
汽油机一个工作循环完成4个冲程,飞轮和曲轴转2圈,对外做功1次。
10.(2025九上·赤坎期末)小明模拟静电复印原理。他先用丝绸快速摩擦整块塑料板(图甲),再用手指在塑料板上写了一个“中”字(图乙),然后在塑料板上均匀地撒上一层细小干木屑,将塑料板缓慢竖起,在重力作用下“中”字内干木屑下落,“中”字就在塑料板上显现出来了(图丙),“中”字能显现出来的原因:摩擦过的塑料板   ,能吸引   物体。手写“中”字内,木屑下落,说明人体是   (选填“导体”或“绝缘体”)。
【答案】带电;轻小;导体
【知识点】两种电荷;物体带电情况的判断;导体与绝缘体;静电的防止和利用
【解析】【解答】丝绸快速摩擦整块塑料板,电子发生转移,使塑料板带电。能吸引轻小的物体。手指在塑料板上写了一个“中”字,木屑就能够掉下来,说明人是导体,将电荷导走。
【分析】两种电荷:丝绸摩擦玻璃棒,玻璃棒带正电;橡胶棒摩擦毛皮,橡胶棒带负电;
摩擦起电的实质为电子的转移,物体失去电子带正电,物体得到电子带负电,如两种电荷:丝绸摩擦玻璃棒,玻璃棒带正电(失去电子);橡胶棒摩擦毛皮,橡胶棒带负电(得到电子)。
11.(2025九上·赤坎期末)如图是使用一根三合一充电线同时给三部手机充电的情景。正在充电的三台手机是   (填“串联”或“并联”)的,拔掉两部手机,剩下的那一部正在充电的手机获得的电压   (填“变高”“不变”或“变低”)、电流   (填“变大”“不变”或“变小”)。
【答案】并联;不变;不变
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;并联电路的电压规律
【解析】【解答】三部手机充电时,属于并联,可以独立工作。三部手机分别在不同支路中,若拔掉两部手机,剩下的那一部正在充电的手机获得的电压不变,手机的规格不变,电阻不变,结合欧姆定律计算可知该支路的电流也不变。
【分析】1、电路的串并联:串联:电路元件首位相连,用电器相互干扰,并联:电路元件首首相连,用电器互不干扰,开关在干路上控制整个电路的通断,开关在支路上控制单个支路的通断;家庭、公共场所的电路为并联电路;
2、并联电路规律:并联电路电压相等、支路电流之和为干路电流。
12.(2025九上·赤坎期末)如图所示,电路中各电路元件完好无损,若让两只灯泡L1和L2均正常发光且互不影响,则①的位置是   表 ,则②的位置是   表,则③的位置是   表。
【答案】电流;电压;电流
【知识点】串、并联电路的设计;电流表的连接;电压的测量及电压表的使用;电压表的连接
【解析】【解答】 解:由题意可知,要求两只灯泡均正常发光且互不影响,两只灯泡应该并联连接,则电路中有两条电流的路径;
电流表由于电阻很小,相当于一根导线,电压表由于电阻很大,相当于断路,逐一假设可知,当②为电压表,①③为电流表时,电路连接符合并联电路的要求。
故答案为:电流;电压;电流。【分析】 电流表由于电阻很小,相当于一根导线,电压表由于电阻很大,相当于断路。据此结合电路的连接要求分析。
13.(2025九上·赤坎期末)某款智能手机的内置电池容量是5 000 mA·h,支持88 W有线超级快充.手机在充电时,手机电池相当于电路中的   ,使用有线超级快充时,若充电电压是20V,则充电电流是   A.该手机电池的电压是3.7V,充满电后储存的电能为   J.
【答案】用电器;4.4;6.66×104
【知识点】电路的构成及电路图;电功计算公式的应用;电功率与电能、时间的关系;电功率与电压、电流的关系;电功率的计算
【解析】【解答】 】给手机电池充电时手机电池消耗电能,把电能转化为化学能储存起来,相当于电路中的用电器。根据P=UI计算电流,
通过W=UIt计算储存的电能,U=3.7V,
故第一空填写:用电器;第二空填写:4.4;第三空填写:
【分析】 计算储存的能源使用公式Q=UIt计算,由于J的单位是标准单位即为A·V·s(安培·伏特·秒)所以需要将电流单位从mA变成A,将1小时转化为为3600s。
14.(2025九上·赤坎期末)小明想测量家中空调工作时的实际功率,他把空调打开并关掉家中其它用电器,他观察到电能表在1min内闪烁了120次,则该电能表读数是   kW·h,该空调的1min消耗的电能为   kW·h,实际功率为   W。
【答案】;;
【知识点】电能表参数的理解
【解析】【解答】电能表最后一个框为小数点后一位,示数为。 1min内闪烁了120次 ,则消耗的电能为,结合功率公式计算可知空调的实际功率为。
【分析】1、电能表参数的理解:电能表是计量电能的仪表,电能表的数字中最后一位表示的是小数点后一位,电能表正常工作电压和电流为220V 10A,最大电流为40A,某段时间所用电能为电能表示数之差。某段时间消耗电能的计算:n/3000r kW·h n为灯光闪烁次数
2、功率公式的应用:。
三、作图题:共6分(2分+2分+2分)
15.(2025九上·赤坎期末)(1)在方框里画出如图实物电路的电路图。
(2)根据如图所示的电路图将实物图连接完整,用笔画线代替导线。
(3)如图所示,用笔画线代替导线将电灯、开关、三孔插座接到电路中。
【答案】(1)
(2)
(3)
【知识点】根据实物图画电路图;实物的电路连接;家庭电路的连接
【解析】【解答】(1)由实物图可知,灯L1与L2首尾依次相连,属于串联,电路图如下:
(2)由电路图可知,灯L1与L2首首相连,尾尾相接,属于并联,开关位于干路,控制整个电路,如图所示:
(3)家庭电路中,三孔插座的方法:上孔接地线,左孔接零线,右孔接火线。灯泡在连接中,火线进入开关,再进入灯泡顶端的金属点,零线直接接入灯泡的螺旋套;安装三孔插座的方法:上孔接地线,左孔接零线,右孔接火线。如图所示:
【分析】1、电路的串并联:串联:电路元件首位相连,用电器相互干扰,并联:电路元件首首相连,用电器互不干扰,开关在干路上控制整个电路的通断,开关在支路上控制单个支路的通断;家庭、公共场所的电路为并联电路;
2、电灯和开关的接法:零线直接进入灯泡的螺旋套;火线先接入开关,再进入灯泡顶端的金属点;三孔插座的接法:上孔接地线,左孔接零线,右孔接火线。
(1)由实物图可知,灯L1与L2串联,电路图如下:
(2)由电路图可知,灯L1与L2并联,开关控制整个电路,如图所示:
(3)灯泡接法:火线进入开关,再进入灯泡顶端的金属点,零线直接接入灯泡的螺旋套;安装三孔插座的方法:上孔接地线,左孔接零线,右孔接火线。如图所示:
四、实验题:本大题共3小题,第16小题共6分,第17小题共6分,第18小题共6分。
16.(2025九上·赤坎期末)(1)电压表读数   V;电流表读数   A;电阻箱读数   Ω。
(2)图   (选填“甲”或“乙”)是小明正确使用测电笔的方式,当测电笔接触   线时,氖管发光。
(3)小明发现家中电热水壶使用的是三脚插头,如图所示,其中标有“E”字样的插脚与用电器的   相连。
【答案】(1)7.5;0.28;7408
(2)甲;火
(3)金属外壳
【知识点】电流的测量及电流表的使用;电压的测量及电压表的使用;家庭电路的组成;测电笔的使用
【解析】【解答】(1)由图可知,电压表选用0~15V量程,示数为7.5V。电流表选用0~0.6A量程,示数为0.28A。电阻箱的读数为R=7×1000Ω+4×100Ω+0×10Ω+8×1Ω=7408Ω;
(2)测电笔使用时,手指接触笔尾的金属体,所以正确的使用方法为图甲当测电笔接触火线时,氖管发光。
(3)为避免使用有金属外壳的用电器漏电时发生触电事故,标有“E”字样的插脚与用电器的金属外相连。
【分析】1、测电笔的操作步骤及其作用:用拇指和中指持验电笔笔身,食指抵住笔端金属部分,氖管小窗背光朝向自己,以便看清氖泡发光情况;测电笔可以分辨火线和零线,测火线电笔氖管发光, 测零线电笔不发光,电路发生断路时,测电笔不发光;
2、电流表、电压表的连接:电流表与待测原件串联;电压表的与待测原件并联,连接过程需要电流正极流入负极流出,同时选择合适的量程。
3、三孔插座的接法:上孔接地线,左孔接零线,右孔接火线。
(1)[1]由图可知,电压表选用0~15V量程,分度值为0.5V,因此读数为7.5V。
[2]由图可知,电流表选用0~0.6A量程,分度值为0.02A,因此读数为0.28A。
[3]电阻箱的读数为R=7×1000Ω+4×100Ω+0×10Ω+8×1Ω=7408Ω
(2)[1][2]使用测电笔时,手必须接触测电笔的笔尾的金属体,因此图甲是正确使用测电笔的方式;家庭电路中火线带电,因此当测电笔接触火线时,氖管发光。
(3)根据三脚插头“左零右火上接地”可知,为了避免使用有金属外壳的用电器漏电时发生触电事故,标有“E”字样的插脚与用电器的金属外相连。
17.(2025九上·赤坎期末)小明在进行“探究物质的吸热能力”的实验,实验装置如图甲和乙,其中电加热器的规格相同。
物质 质量/g 初温/℃ 末温/℃ 加热时间/①
水 100 25 50 4
煤油 100 25 75 4
(1)实验中要选取   (选填“质量”或“体积”)相等的水和煤油;
(2)实验中通过比较   (选填“加热时间”或“升高的温度”)来比较吸收热量的多少;上表所示为小明记录的水和煤油在加热相同时间时温度变化的情况,同桌发现小明表格中“加热时间”漏了写单位,空白处①应填   。从表格也可以看出,加热相同时间,    (选填“水”或“煤油”)温度变化较大,则    (选填“水”或“煤油”)吸热能力较强,即比热容较大;
(3)根据以上信息,可以判断,要让烧杯中的水和煤油温度都达到100℃,   需要加热更长时间;
【答案】(1)质量
(2)加热时间;min;煤油;水
(3)水
【知识点】探究不同物质的吸热能力
【解析】【解答】(1)比较不同物质吸热能力的实验原理为Q=cmΔt,结合控制变量法可知,变量为c,所以要控制不同物质的质量和初温相同,实验中应取质量和初温相等的水和煤油。
(2)实验选择相同规格的电加热器,所以实验中可以根据加热时间的长短来反映水和煤油吸热的多少,加热时间越长,被加热液体吸收的热量就越多。实验中使用小时,则时间太长,若是秒,则时间太短,均不符合实验事实,所以空白处①应填min。分析实验数据可知,加热相同的时间,煤油的温度变化75℃-25℃=50℃,水的温度变化50℃-25℃=25℃,水升高的温度小于煤油升高的温度,所以水的吸热能力强,比热容大。
(3)由以上分析可知,水的吸热能力较强,所以要让烧杯中的水和煤油温度都达到100℃,水需要加热更长时间。
【分析】探究不同物质吸热:原理为Q=cmΔt,在控制材料不同的前提下,保证质量、吸收热量相同,根据加热时间代表物体吸收热量的多少(加热时间越长表明吸收热量越大),当加热时间相同时,温度变化少,物质的比热容大(吸热能力强);加热时间过长,表明吸收热量较大,所以水的质量较多或者初温较低,或者没有加盖三种原因。
(1)根据比较不同物质吸热能力的方法和控制变量法,要控制不同物质的质量和初温相同,故实验中应取质量和初温相等的水和煤油。
(2)[1]实验选择相同规格的电加热器,相同时间电加热器放出的热量相同,实验装置相同,根据转换法,实验中可以根据加热时间的长短来反映水和煤油吸热的多少,加热时间越长,被加热液体吸收的热量就越多。
[2]时间的单位有s、min以及h,结合表格中数据可知,若是小时,则时间太长,若是秒,则时间太短,均不符合实验事实,所以空白处①应填min。
[3][4]分析实验数据可知,加热相同的时间,二者吸收的热量相同,煤油的温度变化75℃-25℃=50℃
水的温度变化50℃-25℃=25℃
可知,煤油温度变化较大,水升高的温度小于煤油升高的温度,由于水和煤油的质量以及吸收的热量均相同,所以水的吸热能力强,比热容大。
(3)由以上分析可知,水的吸热能力较强,要让烧杯中的水和煤油温度都达到100℃,水需要加热更长时间。
18.(2025九上·赤坎期末)在“探究电流与电阻关系”的实验中,已知电源电压为6V,实验用到的电阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω;
(1)实验时,闭合开关发现电流表无示数,电压表也无示数,则___________;
A.滑动变阻器短路 B.滑动变阻器断路
C.R短路 D.R断路
(2)排除故障,将电阻接入电路,闭合开关调节滑片,如图乙,当电压表示数为   V时,记录电流表示数,将R由5Ω换成10Ω时,滑动变阻器应向   端移动滑片,实验过程中滑动变阻器的作用是控制   不变;
(3)由图像可得到的结论是:当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成   ;
(4)为完成整个实验应选取的滑动变阻器最大阻值不小于   Ω。
【答案】(1)B
(2)2.5;左;定值电阻两端电压
(3)反比
(4)35
【知识点】电路故障的判断;探究电流与电压、电阻的关系实验;欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【解答】(1)实验时,电流表无示数,电压表也无示数,说明电压表并联之外的用电器存在断路,则故障为滑动变阻器断路,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
(2)由乙图可知,当电阻为5Ω时,对应电流为0.5A,结合U=IR计算可知电阻两端的电压为;研究电流与电阻的关系,变量为电阻,所以要控制电阻两端的电压不变,将R由5Ω换成10Ω时,结合串联分压可知电压表示数会变大,所以滑动变阻器接入的阻值需要变大,增加其分压,即滑片向左移动。
(3)根据图像可以得出的结论是:当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(4)定值电阻两端电压始终保持UV=2.5V,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压为;实验中使用的定值电阻阻值最大为25Ω,结合串联分压可知,所以此时变阻器接入电路中的电阻为,故变阻器的最大阻值不能小于35Ω。
【分析】1、串联分压:用电器串联时,其两端的电压和电阻成正比;
2、串联电路的电路规律:串联电路,电流处处相等,电源的电压为用电器电压之和,总电阻为用电器电阻之和;
3、电压表与待测用电器并联测量电压,电流表串联测量用电器电流,根据欧姆定律U=IR计算用电器的电流和电阻以及电压。
(1)实验时,闭合开关发现电流表无示数,说明电路可能断路,电压表也无示数,说明电压表正负接线柱与电源两极有断路,则故障为滑动变阻器断路,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
(2)[1]由乙图可知,当电阻为5Ω时,对应电流为0.5A,根据欧姆定律,电阻两端的电压为
[2][3]研究电流与电阻的关系,要控制电阻两端的电压不变,即电压表示数要保持2.5V不变,将R由5Ω换成10Ω时,根据串联电路分压的特点,电压表示数会变大,为保证电压表示数不变,滑动变阻器接入的阻值需要变大,即滑片向左移动。
(3)由图乙可知,电阻两端的电压为,为定值,故根据图像可以得出的结论是:当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(4)实验中使用的定值电阻阻值最大为25Ω,定值电阻两端电压始终保持UV=2.5V,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压为
变阻器分得的电压为电压表示数的,根据分压原理,当接入25Ω电阻时,变阻器接入电路中的电阻为
即所选取的变阻器的最大阻值不能小于35Ω。
五、计算题:本大题共2小题,第19小题共6分,第20小题共7分。
19.(2025九上·赤坎期末)小明家购置了一款能效等级为2级的天然气热水器。国家标准规定能效等级为2级的热水器,其热效率不低于88%。小明想测试该热水器是否达标,于是将热水器的出水温度设为40℃,经记录发现,放出100kg热水,热水器共消耗的天然气。已知进入热水器的冷水温度为20℃,,。
(1)水吸收的热量是多少?
(2)燃料放出的热量是多少?
(3)请通过计算判定该热水器是否符合国家标准。
【答案】(1)Q吸=c水m水Δt=4.2×103J/(kg·℃)×100kg×(40℃-20℃)=8.4×106J
(2)Q放=Vq天然气=0.4m3×3.5×107J/m3=1.4×107J
(3)该热水器是不符合国家标准。
【知识点】比热容的定义及其计算公式;燃料的热值
【解析】【分析】(1)根据Q吸=c水m水Δt求出水吸收的热量;
(2)根据Q放=Vq天然气求出燃料放出的热量;
(3)根据求出热水器的热效率,通过比较可知该热水器是不符合国家标准。
(1)水吸收的热量
Q吸=c水m水Δt=4.2×103J/(kg·℃)×100kg×(40℃-20℃)=8.4×106J
(2)燃料放出的热量
Q放=Vq天然气=0.4m3×3.5×107J/m3=1.4×107J
(3)热水器的热效率
该热水器是不符合国家标准。
20.(2025九上·赤坎期末)如题图为某种两挡电饭锅的简化电路,已知额定电压为220V,加热挡功率为1320W,保温挡功率为110W,某次煮饭过程中,加热挡工作15min,保温挡工作5min;求;
(1)该电饭锅处于保温挡时,电路中的电流?
(2)电阻R1的阻值?
(3)该次煮饭过程中,电饭锅消耗的电能为多少焦耳?
【答案】(1)解:两个开关同时闭合时,两个电阻并联,电路中电阻最小,根据可知功率最大,为加热挡,只闭合S时,只有R1接入电路,电路中电阻大,根据可知,此时功率小,为保温挡;该电饭锅处于保温挡时,根据可得,电路中的电流为。
(2)解:只闭合S时,只有R1接入电路,根据可知,电阻R1的阻值为.
(3)jie :该次煮饭过程中,加热挡工作15min,保温挡工作5min,电饭锅消耗的电能为.
【知识点】电功率的计算
【解析】【分析】(1)两个开关同时闭合时,两个电阻首首相连,尾尾相接,属于并联,根据可知,电阻小,功率大,此时电阻最小,所以为加热挡,只闭合S时,只有R1接入电路,电路中电阻大,结合可知,此时功率小,为保温挡;该电饭锅处于保温挡时,根据计算电路中的电流。
(2)只闭合S时,只有R1接入电路,根据可计算电阻R1的阻值。
(3)该次煮饭过程中,加热挡工作15min,保温挡工作5min,电饭锅消耗的电能为。
(1)两个开关同时闭合时,两个电阻并联,电路中电阻最小,根据可知功率最大,为加热挡,只闭合S时,只有R1接入电路,电路中电阻大,根据可知,此时功率小,为保温挡;该电饭锅处于保温挡时,根据可得,电路中的电流为
(2)只闭合S时,只有R1接入电路,根据可知,电阻R1的阻值为
(3)该次煮饭过程中,加热挡工作15min,保温挡工作5min,电饭锅消耗的电能为
六、综合能力题:本大题共3小题,第21小题共7分,第22小题共7分,第23小题共7分。
21.(2025九上·赤坎期末)在“测量小灯泡的电功率”实验中,选用的小灯泡上标有“2.5V”字样,额定电流约为0.3A,电源电压恒为6V,实验电路如图甲所示。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲电路连接完整;(导线不允许交叉)
(2)现有规格为A“ 2A”、B“ 1A”和C“ 0.2A”的三个滑动变阻器可供选择,应选择   (选填字母)滑动变阻器接入电路才能顺利进行实验;
(3)正确连接电路后,闭合开关,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡始终不亮,且电压表有示数,电流表无示数,则故障原因可能是   ;排除故障后,闭合开关,发现小灯泡发光很暗,这时眼睛应该看着   (选填“电流表”或“电压表”)移动滑动变阻器的滑片,当小灯泡正常发光时电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为   W;
(4)实验中改变小灯泡两端的电压,多次测量的目的是   ;
(5)如果将图甲中的小灯泡更换成定值电阻,且电路连接完好,则图中器材还可以完成的实验___________。
A.探究电流与电压关系
B.探究电流与电阻关系
C.探究电热的多少与电流大小的关系
【答案】(1)
(2)B
(3)小灯泡断路;电压表;0.65
(4)测量不同电压下小灯泡的实际功率
(5)A
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】(1)测量小灯泡的电功率原理为P=UI,电流表测电路中的电流,电压表应并联在小灯泡的两端,小灯泡的额定电压为2.5V,电压表选用小量程,如图所示:
(2)小灯泡上的额定电压为“2.5V”电源电压恒为6V,灯正常发光时,变阻器的电压为;额定电流为3A,所以变阻器连入电路的电阻约为,需要选择B变阻器,才能顺利进行实验。
(3)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,小灯泡始终不亮,电流表无示数,电压表有示数,说明电压表串联在电路中,所以故障是小灯泡断路了。灯在额定电压下正常发光,电路连接完成后,闭合开关,眼睛应该看着电压表移动滑动变阻器的滑片,直到其示数为2.5V。电流表使用的小量程,示数为0.26A,则灯泡的额定功率为。
(4)改变小灯泡两端的电压,多次测量是为了测量不同电压下小灯泡的实际功率。
(5)A.把小灯泡换成定值电阻后,阻值不变,通过滑动变阻器改变定值电阻两端的电压,可完成“探究电流与电压的关系”关系实验,故A符合题意;
B.探究电流与电阻的关系时,变量为电阻,只有一个定值电阻,无法进行多次实验,则本实验器材不能完成,故B不符合题意;
C.探究电流产生的热量与电流的关系时,需要使用温度计,或者其他仪器显示电热量,实验中没有该仪器,故C不符合题意。
故选A。
【分析】1、电路连接的基本操作:连接电路时,为保护电路开关应断开,变阻器调节至最大阻值处,对电表进行试触,根据电表偏转角度选择合适的电表量程;同时电表的正负极接线柱要符合电流的正进负出;
2、串联电路的电路规律:串联电路,电流处处相等,电源的电压为用电器电压之和,总电阻为用电器电阻之和;
3、电压表与待测用电器并联测量电压,电流表串联测量用电器电流,根据欧姆定律U=IR计算用电器的电流和电阻以及电压;
4、串联分压:用电器串联时,其两端的电压和电阻成正比。
(1)要测量小灯泡的电功率,小灯泡与滑动变阻器应串联连接,电压表测小灯泡两端的电压,电流表测电路中的电流,电压表应并联在小灯泡的两端,小灯泡的额定电压为2.5V,电压表选用小量程,如图所示:
(2)选用的小灯泡上标有“2.5V”字样,额定电流约为0.3A,大于0.2A,电源电压恒为6V,灯正常发光时,变阻器的电压为
由欧姆定律变阻器连入电路的电阻约为
则应选择B滑动变阻器接入电路才能顺利进行实验。
(3)[1]闭合开关,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡始终不亮,电流表无示数,则电路可能断路,电压表有示数,说明电压表与电源连通,因此故障是小灯泡断路了。
[2]灯在额定电压下正常发光,电路连接完成后,闭合开关,发现小灯泡发光很暗,这时眼睛应该看着电压表移动滑动变阻器的滑片,直到其示数为2.5V。
[3]图乙中电流表使用的小量程,分度值为0.02A,示数为0.26A,则灯泡的额定功率为
(4)实验中需要测量不同电压下小灯泡的实际功率,所以改变小灯泡两端的电压,多次测量。
(5)A.把小灯泡换成定值电阻后,电阻的阻值一定,由电压表可测出电阻两端的电压U,电流表可测流过电阻的电流,通过滑动变阻器改变定值电阻两端的电压,进行多次实验得出普遍性的结论,因此利用该电路可完成“探究电流与电压的关系”关系实验,故A符合题意;
B.探究电流与电阻的关系时,要保证电压一定,改变电阻大小,只有一个定值电阻,无法进行多次实验,则本实验器材不能完成,故B不符合题意;
C.探究电流产生的热量与电流的关系时,根据实验中的现有器材,只有定值电阻和变阻器,电热的多少无法显示,无法进行实验,故C不符合题意。
故选A。
22.(2025九上·赤坎期末)如图甲所示为某实验小组探究“电流通过导体产生热量与哪些因素有关”的实验装置。在两个相同的烧瓶中装满质量和初温均相同的煤油,插入两个相同的温度计、电阻丝R甲和R乙的阻值分别为10Ω和5Ω。
(1)甲图中两个电阻丝的连接方式为   联;
(2)闭合开关一段时间,观察到左瓶中煤油的温度高于右瓶,这表明:在   相同时,   越大,电流产生的热量越多;
(3)下面的探究实例中,与本实验过程中主要的研究方法控制变量法,以下选项中选用的实验方法与之相同的是   ;
A.在“探究影响导体电阻大小因素”实验时,通过电流大小反映导体电阻大小
B.探究电流与电压、电阻的关系
C.学习电压,我们可以通过对比水压来认识它
(4)同学们又设计了如图乙所示的实验装置进行了该实验,小明通过图乙中的实验装置   (选填“A”或“B”)来探究电流通过导体产生的热量与电流的关系,该装置中电阻丝通过对瓶中   加热,使U形管两侧液面产生高度差,从而反映电阻产生热量的多少。U形管   (选填“是”或“不是””)连通器。
【答案】串;电流和通电时间;电阻;B;B;气体;不是
【知识点】焦耳定律;电流的热效应
【解析】【解答】(1)据图可知,两个电阻丝首尾依次相连,属于串联。
(2)两个电阻丝串联,电路与通电时间相等,根据Q=I2Rt计算可知,电流相同时,电阻越大,产生的热量越大,所以左瓶中煤油的温度高于右瓶。
(3)A.在“探究影响导体电阻大小因素”实验时,电阻的大小难以从实验中直接观察,采用转换法,通过电流大小反映导体电阻大小,故A不符合题意;
B.探究电流与电压、电阻的关系,采用控制变量法,分别控制电阻、电压相同,故B符合题意;
C.通过对比水压来认识电压,该方法为类比法,故C不符合题意。
故选B。
(4)探究电流通过导体产生的热量与电流的关系,变量为电流,要控制电阻相同。B实验中,两电阻丝串联,电流相同;右侧两电阻并联后再与左侧电阻串联,所以左右侧电阻的电流不同,所以小明通过图乙中的实验装置B来探究电流通过导体产生的热量与电流的关系。该装置中电阻丝通过对瓶中气体加热,使U形管两边液面出现高度差,从而反映电阻产生热量的多少。U形管一端封闭,不是连通器。
【分析】1、探究电流的热效应:原理为焦耳定律Q=I2Rt,所以产热量和电阻成正比,和电流的平方成正比,实验中通过液面高度差的变化作为观察指标转化为电流的产热量。
2、转换法:在物理实验中,某些物理量(内能、电能)难以直接观察,需要转换成容易观察的指标进行测量,如本题中热能的大小难以直接测量,所以需要通过 液面高度差的变化进行测量;控制变量法:在物理实验中,存在多个影响因素共同决定某个物理量,如电流的热效应的影响因素有:电阻和电流。在探究某个单一变量对物理量的影响时,需要控制其余变量相同,如探究 导体的发热量可能与导体的电阻的关系时,需要电流相同,故选择串联电路。
3、物理学方法:转换法:在物理实验中,某些物理量(动能、电能)难以直接观察,需要转换成容易观察的指标进行测量,如本题中电阻的大小难以直接测量,所以需要通过电流表进行测量;控制变量法:在物理实验中,存在多个影响因素共同决定某个物理量,如电阻的影响因素有:材料、电阻丝的长度、横截面积。在探究某个单一变量对物理量的影响时,需要控制其余变量相同,如探究 导体的电阻可能与导体的横截面积的关系时,需要控制材料、电阻丝的长度相同。
4、连通器:上端开口相通,或底部相通的容器叫连通器,在连通器的液体保持同一水平,压强相等,应用:茶壶;回水弯管;船闸。
23.(2025九上·赤坎期末)阅读下列短文,回答问题。
直流充电桩是一种为电动汽车补给能量的装置,如图甲所示,它能够将电网中的交流电转化为直流电,再将电能充入汽车动力电池(以下简称电池)。通常,直流充电桩比交流充电桩的充电电压更高、电流更大,因而可实现快速充电。
设电池当前储能占充满状态储能的百分比为D。充电时,充电桩的充电功率P会随着电池的D的变化而变化,同时用户还可以通过充电桩显示屏了解充电过程中的其他相关信息。现实际测试一个直流充电桩对某辆电动汽车的充电性能。假定测试中充电桩输出的电能全部转化为电池的储能。充电前,D为30%,充电桩显示屏中充电时长、充电度数、充电费用示数均为0.开始充电后,P与D的关系如图乙所示(为方便计算,图像已作近似处理),充满后,立即停止充电。当D达到70%时充电桩显示屏的部分即时信息如表。
充电电压(V) 充电电流(A) 充电时长(min) 充电度数() 充电费用(元)
400   45 24.0 28.80
(1)通常,直流充电桩比交流充电桩的充电电压更高、电流更大,故充电功率更   ;
(2)在D从30%增至70%的过程中,充电功率大致的变化规律是   。当D为70%时,充电电流为   A;
(3)若充电过程中充电电费单价不变,且电池的储能每增加10%消耗的充电电能相等。充满电时,需要消耗的电能为   ;电池储能每增加10%为   。
(4)设D从70%增至80%所需时间为,从80%增至90%所需时间为,且,则=   min,测试全过程的充电总时长为   min。
【答案】(1)大
(2)先变大,后不变;100
(3)42;50.4
(4)24;109
【知识点】电功率的计算
【解析】【解答】(1)直流充电桩比交流充电桩的充电电压更高、电流更大,由电功率公式计算可知,充电功率更大。
(2)由图乙知,D从30%增至70%的过程中,充电功率会先变大,后不变。D达到70%时,充电功率为40kW=40000W,充电电压为400V,由可知,此时的充电电流为
(3)D达到70%时,充入充满状态储能的40%时,充电度数为24.0kW·h,充满电还需充入30%,需消耗的电能为,D达到70%时,充电度数为24.0kW·h,充电费用28.80元,电费单价为,测试全过程的充电费用为。
(4)由题意可知,充满电时储存的电能为,D从80%至90%时,消耗电能为,充电功率P2=15kW保持不变,根据电功公式计算可知W=Pt可得,此时充电的时间为,由题知,所以D从70%增至80%所需时间为,D从30%增至70%的过程中充电时长45min,所以测试全过程的充电总时长为。
【分析】1、电功率的计算:公式为P=UI;所以当电压和电流增加时,电功率变大;
2、电功的计算:公式为W=Pt。
(1)通常,直流充电桩比交流充电桩的充电电压更高、电流更大,由可知,充电功率更大。
(2)[1]由图乙知,D从30%增至70%的过程中,充电功率大致的变化规律是先变大,后不变。
[2] 当D达到70%时,充电功率为40kW=40000W,由表中数据知,D达到70%时,充电电压为400V,由可知,此时的充电电流为
(3)[1][2]由表中数据知,D达到70%时,即充入充满状态储能的40%时,充电度数为24.0kW·h,充电费用28.80元,电费单价为
则充满电还需充入30%,需消耗的电能为
测试全过程的充电费用为
(4)[1][2]由题意可知,充满电时储存的电能为由图乙知,D从80%至90%时,即D增加10%,消耗电能为
此过程中充电功率P2=15kW保持不变,由W=Pt可得,此时充电的时间为
D从90%至100%的过程中,充电功率不变,充电时间也为24min,由题知
所以D从70%增至80%所需时间为由表中数据知,D从30%增至70%的过程中充电时长45min,所以测试全过程的充电总时长为
1 / 1广东省湛江市赤坎区2024-2025学年九年级上学期九年级期末核心素养发展调研物理试题
一、单选题:本大题共7小题,每小题3分,共21分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.(2025九上·赤坎期末)深圳全市的教室已实现空调全覆盖安装,下列关于空调的说法符合实际的是(  )
A.空调遥控器内的一节干电池的电压为3V
B.给空调供电的家庭电路电压为220V
C.空调正常工作时的电流约为1A
D.连接空调的导线,其一米长的电阻约为10Ω
2.(2025九上·赤坎期末)聚龙山公园动植物资源丰富,园内种植大量桂花,一年四季,满园飘香,下列实验与上述现象原理相同的是(  )
A.抽掉玻璃板后,两个瓶子内的气体颜色变得均匀
B.玻璃板下表面接触水面,用弹簧测力计向上拉玻璃板时示数变大
C.将活塞迅速下压,玻璃筒内的硝化棉燃烧起来
D.两个底面干净、平整的铅块紧压在一起,会“粘”在一起
3.(2025九上·赤坎期末)如图所示,电源电压恒定,闭合开关,滑动变阻器滑片向右移动的过程中,下列说法正确的是(  )
A.电流表示数增大
B.定值电阻R两端的电压增大
C.电压表示数减小
D.电压表示数与电流表示数比值增大
4.(2025九上·赤坎期末)关于日常生活中的能量转移、转化和利用,下列说法正确的是(  )
A.砂锅煲汤是通过热传递的方式减小内能
B.冬天搓手取暖是通过做功的方式将内能转化成机械能
C.冰冻食物解冻是通过热传递的方式实现的
D.利用暖手宝取暖是将内能从手转移到了暖手宝
5.(2025九上·赤坎期末) 小强同学家的空气开关跳闸后,手动使它复位,但又立即跳闸,导致这种现象的原因不可能是(  )
A.电路中有短路现象 B.电路中出现了断路现象
C.电路中的总功率过大 D.空气开关的额定电流过小
6.(2025九上·赤坎期末)共享电瓶车上有一款智能头盔,只有戴上头盔扣上卡扣后,头盔上的信号发射器才能发出信号,当电动车上的信号接收器S1接收到信号闭合后,再转动电动车钥匙S2,电瓶车才能正常启动,下列电路符合要求的是(  )
A. B.
C. D.
7.(2025九上·赤坎期末)小灯泡L和电阻R的电流随电压变化规律如图甲所示,小灯泡L两端的电压为2V时才能正常发光。将小灯泡L和电阻R分别连入图乙、丙所示的电路中,闭合开关,小灯泡均能正常发光,下列说法正确的是(  )
A.图乙中干路电流为0.3A,图丙中电源的电压为4V
B.图乙中干路电流为0.3A,图丙中电源的电压为6V
C.图乙中干路电流为0.2A,图丙中电源的电压为4V
D.图乙中干路电流为0.2A,图丙中电源的电压为6V
二、填空题:本大题共7小题,每空1分,共21分。
8.(2025九上·赤坎期末)一般情况下,下列物品:①橡皮擦②铅笔芯③塑料尺④钢尺⑤盐水⑥食用油,其中属于导体的是   ,属于绝缘体的是   (前两空只填序号)。如图是发光二极管的示意图,当电流从较长的接线脚流入时,发光二极管发光;如果电流从较短接线脚流入,发光二极管不发光,这说明发光二极管具有   导电性。
9.(2025九上·赤坎期末)如图所示,工作中的单缸四冲程汽油机正处于   程,该冲程中燃气的内能转化成活塞的   能。若该汽油机1s内对外做功25次,则该汽油机飞轮的转速为   r/min。
10.(2025九上·赤坎期末)小明模拟静电复印原理。他先用丝绸快速摩擦整块塑料板(图甲),再用手指在塑料板上写了一个“中”字(图乙),然后在塑料板上均匀地撒上一层细小干木屑,将塑料板缓慢竖起,在重力作用下“中”字内干木屑下落,“中”字就在塑料板上显现出来了(图丙),“中”字能显现出来的原因:摩擦过的塑料板   ,能吸引   物体。手写“中”字内,木屑下落,说明人体是   (选填“导体”或“绝缘体”)。
11.(2025九上·赤坎期末)如图是使用一根三合一充电线同时给三部手机充电的情景。正在充电的三台手机是   (填“串联”或“并联”)的,拔掉两部手机,剩下的那一部正在充电的手机获得的电压   (填“变高”“不变”或“变低”)、电流   (填“变大”“不变”或“变小”)。
12.(2025九上·赤坎期末)如图所示,电路中各电路元件完好无损,若让两只灯泡L1和L2均正常发光且互不影响,则①的位置是   表 ,则②的位置是   表,则③的位置是   表。
13.(2025九上·赤坎期末)某款智能手机的内置电池容量是5 000 mA·h,支持88 W有线超级快充.手机在充电时,手机电池相当于电路中的   ,使用有线超级快充时,若充电电压是20V,则充电电流是   A.该手机电池的电压是3.7V,充满电后储存的电能为   J.
14.(2025九上·赤坎期末)小明想测量家中空调工作时的实际功率,他把空调打开并关掉家中其它用电器,他观察到电能表在1min内闪烁了120次,则该电能表读数是   kW·h,该空调的1min消耗的电能为   kW·h,实际功率为   W。
三、作图题:共6分(2分+2分+2分)
15.(2025九上·赤坎期末)(1)在方框里画出如图实物电路的电路图。
(2)根据如图所示的电路图将实物图连接完整,用笔画线代替导线。
(3)如图所示,用笔画线代替导线将电灯、开关、三孔插座接到电路中。
四、实验题:本大题共3小题,第16小题共6分,第17小题共6分,第18小题共6分。
16.(2025九上·赤坎期末)(1)电压表读数   V;电流表读数   A;电阻箱读数   Ω。
(2)图   (选填“甲”或“乙”)是小明正确使用测电笔的方式,当测电笔接触   线时,氖管发光。
(3)小明发现家中电热水壶使用的是三脚插头,如图所示,其中标有“E”字样的插脚与用电器的   相连。
17.(2025九上·赤坎期末)小明在进行“探究物质的吸热能力”的实验,实验装置如图甲和乙,其中电加热器的规格相同。
物质 质量/g 初温/℃ 末温/℃ 加热时间/①
水 100 25 50 4
煤油 100 25 75 4
(1)实验中要选取   (选填“质量”或“体积”)相等的水和煤油;
(2)实验中通过比较   (选填“加热时间”或“升高的温度”)来比较吸收热量的多少;上表所示为小明记录的水和煤油在加热相同时间时温度变化的情况,同桌发现小明表格中“加热时间”漏了写单位,空白处①应填   。从表格也可以看出,加热相同时间,    (选填“水”或“煤油”)温度变化较大,则    (选填“水”或“煤油”)吸热能力较强,即比热容较大;
(3)根据以上信息,可以判断,要让烧杯中的水和煤油温度都达到100℃,   需要加热更长时间;
18.(2025九上·赤坎期末)在“探究电流与电阻关系”的实验中,已知电源电压为6V,实验用到的电阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω;
(1)实验时,闭合开关发现电流表无示数,电压表也无示数,则___________;
A.滑动变阻器短路 B.滑动变阻器断路
C.R短路 D.R断路
(2)排除故障,将电阻接入电路,闭合开关调节滑片,如图乙,当电压表示数为   V时,记录电流表示数,将R由5Ω换成10Ω时,滑动变阻器应向   端移动滑片,实验过程中滑动变阻器的作用是控制   不变;
(3)由图像可得到的结论是:当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成   ;
(4)为完成整个实验应选取的滑动变阻器最大阻值不小于   Ω。
五、计算题:本大题共2小题,第19小题共6分,第20小题共7分。
19.(2025九上·赤坎期末)小明家购置了一款能效等级为2级的天然气热水器。国家标准规定能效等级为2级的热水器,其热效率不低于88%。小明想测试该热水器是否达标,于是将热水器的出水温度设为40℃,经记录发现,放出100kg热水,热水器共消耗的天然气。已知进入热水器的冷水温度为20℃,,。
(1)水吸收的热量是多少?
(2)燃料放出的热量是多少?
(3)请通过计算判定该热水器是否符合国家标准。
20.(2025九上·赤坎期末)如题图为某种两挡电饭锅的简化电路,已知额定电压为220V,加热挡功率为1320W,保温挡功率为110W,某次煮饭过程中,加热挡工作15min,保温挡工作5min;求;
(1)该电饭锅处于保温挡时,电路中的电流?
(2)电阻R1的阻值?
(3)该次煮饭过程中,电饭锅消耗的电能为多少焦耳?
六、综合能力题:本大题共3小题,第21小题共7分,第22小题共7分,第23小题共7分。
21.(2025九上·赤坎期末)在“测量小灯泡的电功率”实验中,选用的小灯泡上标有“2.5V”字样,额定电流约为0.3A,电源电压恒为6V,实验电路如图甲所示。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲电路连接完整;(导线不允许交叉)
(2)现有规格为A“ 2A”、B“ 1A”和C“ 0.2A”的三个滑动变阻器可供选择,应选择   (选填字母)滑动变阻器接入电路才能顺利进行实验;
(3)正确连接电路后,闭合开关,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡始终不亮,且电压表有示数,电流表无示数,则故障原因可能是   ;排除故障后,闭合开关,发现小灯泡发光很暗,这时眼睛应该看着   (选填“电流表”或“电压表”)移动滑动变阻器的滑片,当小灯泡正常发光时电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为   W;
(4)实验中改变小灯泡两端的电压,多次测量的目的是   ;
(5)如果将图甲中的小灯泡更换成定值电阻,且电路连接完好,则图中器材还可以完成的实验___________。
A.探究电流与电压关系
B.探究电流与电阻关系
C.探究电热的多少与电流大小的关系
22.(2025九上·赤坎期末)如图甲所示为某实验小组探究“电流通过导体产生热量与哪些因素有关”的实验装置。在两个相同的烧瓶中装满质量和初温均相同的煤油,插入两个相同的温度计、电阻丝R甲和R乙的阻值分别为10Ω和5Ω。
(1)甲图中两个电阻丝的连接方式为   联;
(2)闭合开关一段时间,观察到左瓶中煤油的温度高于右瓶,这表明:在   相同时,   越大,电流产生的热量越多;
(3)下面的探究实例中,与本实验过程中主要的研究方法控制变量法,以下选项中选用的实验方法与之相同的是   ;
A.在“探究影响导体电阻大小因素”实验时,通过电流大小反映导体电阻大小
B.探究电流与电压、电阻的关系
C.学习电压,我们可以通过对比水压来认识它
(4)同学们又设计了如图乙所示的实验装置进行了该实验,小明通过图乙中的实验装置   (选填“A”或“B”)来探究电流通过导体产生的热量与电流的关系,该装置中电阻丝通过对瓶中   加热,使U形管两侧液面产生高度差,从而反映电阻产生热量的多少。U形管   (选填“是”或“不是””)连通器。
23.(2025九上·赤坎期末)阅读下列短文,回答问题。
直流充电桩是一种为电动汽车补给能量的装置,如图甲所示,它能够将电网中的交流电转化为直流电,再将电能充入汽车动力电池(以下简称电池)。通常,直流充电桩比交流充电桩的充电电压更高、电流更大,因而可实现快速充电。
设电池当前储能占充满状态储能的百分比为D。充电时,充电桩的充电功率P会随着电池的D的变化而变化,同时用户还可以通过充电桩显示屏了解充电过程中的其他相关信息。现实际测试一个直流充电桩对某辆电动汽车的充电性能。假定测试中充电桩输出的电能全部转化为电池的储能。充电前,D为30%,充电桩显示屏中充电时长、充电度数、充电费用示数均为0.开始充电后,P与D的关系如图乙所示(为方便计算,图像已作近似处理),充满后,立即停止充电。当D达到70%时充电桩显示屏的部分即时信息如表。
充电电压(V) 充电电流(A) 充电时长(min) 充电度数() 充电费用(元)
400   45 24.0 28.80
(1)通常,直流充电桩比交流充电桩的充电电压更高、电流更大,故充电功率更   ;
(2)在D从30%增至70%的过程中,充电功率大致的变化规律是   。当D为70%时,充电电流为   A;
(3)若充电过程中充电电费单价不变,且电池的储能每增加10%消耗的充电电能相等。充满电时,需要消耗的电能为   ;电池储能每增加10%为   。
(4)设D从70%增至80%所需时间为,从80%增至90%所需时间为,且,则=   min,测试全过程的充电总时长为   min。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】电流和电流的单位换算;电压和电压的单位换算;电阻
【解析】【解答】A.一节干电池的电压为1.5V,故A错误;
B.给空调供电的家庭电路电压为220V,故B正确;
C.空调的功率约为1000W,正常工作时的电流约为:,故C错误;
D.连接空调的导线材料是铜,其一米长的导线电阻约为0.017Ω,故D错误。
故选:B。
【分析】A.一节干电池的电压为1.5V;
B.家庭电路电压为220V;
C.根据估计电流;
D.导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积有关。
2.【答案】A
【知识点】做功改变物体内能;分子热运动;分子间相互作用力
【解析】【解答】聚龙山公园桂花飘香,说明分子在永不停息地做无规则运动;
A.抽去玻璃板后,两瓶中气体的颜色变得均匀,说明分子在不停地运动,故A符合题意;
B.使玻璃板水平接触水面,然后稍稍用力向上拉玻璃板,弹簧测力计的示数增大,这说明分子间存在引力,故B不符合题意;
C.用力将活塞迅速下压,机械能转化为空气的内能,空气内能增大,温度升高,硝化棉燃烧起来,故C不符合题意;
D.底面削平的两个铅柱紧紧压在一起后能够吊起大钩码,说明分子间存在引力,故D不符合题意。
故选A。
【分析】1、微观粒子的构成特点:分子之间存在间隙,分子间的相互作用力包括引力和斥力,
2、分子热运动的特点:分子无规则运动,肉眼无法观察,常见例子有:气体颜色的改变,味道的扩散;且温度越高,分子热运动速度越快。
3、活塞压缩空气,类似打气筒,活塞的机械能转化为空气的内能,空气温度增加,通过热传递使得棉花燃烧。
3.【答案】D
【知识点】串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【解答】由电路图可知,电阻R与滑动变阻器R'串联,电压表并联在变阻器两端,测滑动变阻器R'两端的电压,电流表串联在电路中,测电路中的电流。
ABCD.滑动变阻器滑片向右移动的过程中,接入电路的电阻变大,电源电压不变,根据欧姆定律可知,电路中的电流减小,即电流表示数减小;根据串联分压可知,滑动变阻器电阻变大,变阻器电压增加,即电压表示数变大;电源电压不变,结合串联电路电压规律计算可知,电阻两端的电压减小,故ABC错误;电压表示数与电流表示数比值为滑动变阻器的电阻,则比值变大,ABC错误,D正确。
故选D。
【分析】1、串联分压:用电器串联时,其两端的电压和电阻成正比;
2、串联电路的电路规律:串联电路,电流处处相等,电源的电压为用电器电压之和,总电阻为用电器电阻之和;
3、电压表与待测用电器并联测量电压,电流表串联测量用电器电流,根据欧姆定律U=IR计算用电器的电流和电阻以及电压。
4.【答案】C
【知识点】做功改变物体内能;热传递改变物体内能
【解析】【解答】A.砂锅煲汤,通过热传递的方式增大内能,故A错误;
B.冬天搓手取暖,通过做功的方式将机械能转化为内能,故B错误;
C.冰冻食物解冻,通过热传递的方式实现的,故C正确;
D.利用暖手宝取暖,手通过热传递从暖手宝吸热,内能从暖手宝转移到了手,故D错误。
故选C。
【分析】改变物体内能的方式有做功和热传递,如钻木取火、搓手取暖属于做功改变物体内能,用酒精灯热水属于热传递改变物体内能。
5.【答案】B
【知识点】家庭电路的故障分析
【解析】【解答】空气开关跳闸的原因是短路或用电器总功率过大,或者是空气开关的额定电流过小;不可能出现断路。
故选:B。
【分析】空气开关跳闸的原因是短路或用电器总功率过大,或者是空气开关的额定电流过小。
6.【答案】D
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】 只有戴上头盔扣上卡扣 电动车上的信号接收器S1接收到信号闭合后,再转动电动车钥匙S2,电瓶车才能正常启动 ,所以两个开关属于串联,故D正确,ABC错误;
综上选D。【分析】电路的串并联:串联:电路元件首位相连,用电器相互干扰,并联:电路元件首首相连,用电器互不干扰,开关在干路上控制整个电路的通断,开关在支路上控制单个支路的通断;家庭、公共场所的电路为并联电路。
7.【答案】B
【知识点】并联电路的电流规律;串联电路的电压规律
【解析】【解答】A、图乙中灯泡正常发光,灯泡的电压为2V,定值电阻的电压为2V,所以电源电压为2V,故A错误;
BCD、图乙中灯泡正常发光,灯泡的电压为2V,电流为0.2A,定值电阻的电压为2V,电流为0.1A,所以干路电流为0.2A+0.1A=0.3A,图丙中,灯泡的电压为2V,电流为0.2A,定值电阻R的电流为0.2A,定值电阻的电压为4V,所以串联电路电压规律计算可知电源电压为2V+4V=6V,B正确;CD错误。
综上选B。
【分析】1、并联电路规律:并联电路电压相等、支路电流之和为干路电流;
2、串联电路的电路规律:串联电路,电流处处相等,电源的电压为用电器电压之和,总电阻为用电器电阻之和;
3、电压表与待测用电器并联测量电压,电流表串联测量用电器电流,根据欧姆定律U=IR计算用电器的电流和电阻以及电压。
8.【答案】②④⑤;①③⑥;单向
【知识点】导体与绝缘体;半导体特点及作用
【解析】【解答】根据生活常识可知:②铅笔芯④钢尺⑤盐水,是导体;①橡皮擦③塑料尺⑥食用油,是绝缘体。二极管的单向导电性, 当电流从较长的接线脚流入时,发光二极管发光;如果电流从较短接线脚流入,发光二极管不发光。
【分析】导体:易于传导电流的物质,金属,人体、液体;绝缘体:不容易导电的物质,橡胶、塑料、石墨。
发光二极管具有单向导电性。
9.【答案】做功;机械;3000
【知识点】热机;热机的四个冲程
【解析】【解答】 解:图中进气门关闭,排气门关闭,火花塞点火,活塞向下运动,属于做功冲程。
做功冲程中,将燃料燃烧释放内能转化为活塞的机械能。
若该汽油机1s内对外做功25次,说明1s内飞轮转50圈,故1分钟飞轮转3000圈,则该汽油机飞轮的转速为3000r/min。
故答案为:做功;机械;3000。
【分析】内燃机的四个冲程有吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程,其中在做功冲程中,是内燃机的内能转化为机械能,在压缩冲程中是机械能转化为内能;
汽油机一个工作循环完成4个冲程,飞轮和曲轴转2圈,对外做功1次。
10.【答案】带电;轻小;导体
【知识点】两种电荷;物体带电情况的判断;导体与绝缘体;静电的防止和利用
【解析】【解答】丝绸快速摩擦整块塑料板,电子发生转移,使塑料板带电。能吸引轻小的物体。手指在塑料板上写了一个“中”字,木屑就能够掉下来,说明人是导体,将电荷导走。
【分析】两种电荷:丝绸摩擦玻璃棒,玻璃棒带正电;橡胶棒摩擦毛皮,橡胶棒带负电;
摩擦起电的实质为电子的转移,物体失去电子带正电,物体得到电子带负电,如两种电荷:丝绸摩擦玻璃棒,玻璃棒带正电(失去电子);橡胶棒摩擦毛皮,橡胶棒带负电(得到电子)。
11.【答案】并联;不变;不变
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;并联电路的电压规律
【解析】【解答】三部手机充电时,属于并联,可以独立工作。三部手机分别在不同支路中,若拔掉两部手机,剩下的那一部正在充电的手机获得的电压不变,手机的规格不变,电阻不变,结合欧姆定律计算可知该支路的电流也不变。
【分析】1、电路的串并联:串联:电路元件首位相连,用电器相互干扰,并联:电路元件首首相连,用电器互不干扰,开关在干路上控制整个电路的通断,开关在支路上控制单个支路的通断;家庭、公共场所的电路为并联电路;
2、并联电路规律:并联电路电压相等、支路电流之和为干路电流。
12.【答案】电流;电压;电流
【知识点】串、并联电路的设计;电流表的连接;电压的测量及电压表的使用;电压表的连接
【解析】【解答】 解:由题意可知,要求两只灯泡均正常发光且互不影响,两只灯泡应该并联连接,则电路中有两条电流的路径;
电流表由于电阻很小,相当于一根导线,电压表由于电阻很大,相当于断路,逐一假设可知,当②为电压表,①③为电流表时,电路连接符合并联电路的要求。
故答案为:电流;电压;电流。【分析】 电流表由于电阻很小,相当于一根导线,电压表由于电阻很大,相当于断路。据此结合电路的连接要求分析。
13.【答案】用电器;4.4;6.66×104
【知识点】电路的构成及电路图;电功计算公式的应用;电功率与电能、时间的关系;电功率与电压、电流的关系;电功率的计算
【解析】【解答】 】给手机电池充电时手机电池消耗电能,把电能转化为化学能储存起来,相当于电路中的用电器。根据P=UI计算电流,
通过W=UIt计算储存的电能,U=3.7V,
故第一空填写:用电器;第二空填写:4.4;第三空填写:
【分析】 计算储存的能源使用公式Q=UIt计算,由于J的单位是标准单位即为A·V·s(安培·伏特·秒)所以需要将电流单位从mA变成A,将1小时转化为为3600s。
14.【答案】;;
【知识点】电能表参数的理解
【解析】【解答】电能表最后一个框为小数点后一位,示数为。 1min内闪烁了120次 ,则消耗的电能为,结合功率公式计算可知空调的实际功率为。
【分析】1、电能表参数的理解:电能表是计量电能的仪表,电能表的数字中最后一位表示的是小数点后一位,电能表正常工作电压和电流为220V 10A,最大电流为40A,某段时间所用电能为电能表示数之差。某段时间消耗电能的计算:n/3000r kW·h n为灯光闪烁次数
2、功率公式的应用:。
15.【答案】(1)
(2)
(3)
【知识点】根据实物图画电路图;实物的电路连接;家庭电路的连接
【解析】【解答】(1)由实物图可知,灯L1与L2首尾依次相连,属于串联,电路图如下:
(2)由电路图可知,灯L1与L2首首相连,尾尾相接,属于并联,开关位于干路,控制整个电路,如图所示:
(3)家庭电路中,三孔插座的方法:上孔接地线,左孔接零线,右孔接火线。灯泡在连接中,火线进入开关,再进入灯泡顶端的金属点,零线直接接入灯泡的螺旋套;安装三孔插座的方法:上孔接地线,左孔接零线,右孔接火线。如图所示:
【分析】1、电路的串并联:串联:电路元件首位相连,用电器相互干扰,并联:电路元件首首相连,用电器互不干扰,开关在干路上控制整个电路的通断,开关在支路上控制单个支路的通断;家庭、公共场所的电路为并联电路;
2、电灯和开关的接法:零线直接进入灯泡的螺旋套;火线先接入开关,再进入灯泡顶端的金属点;三孔插座的接法:上孔接地线,左孔接零线,右孔接火线。
(1)由实物图可知,灯L1与L2串联,电路图如下:
(2)由电路图可知,灯L1与L2并联,开关控制整个电路,如图所示:
(3)灯泡接法:火线进入开关,再进入灯泡顶端的金属点,零线直接接入灯泡的螺旋套;安装三孔插座的方法:上孔接地线,左孔接零线,右孔接火线。如图所示:
16.【答案】(1)7.5;0.28;7408
(2)甲;火
(3)金属外壳
【知识点】电流的测量及电流表的使用;电压的测量及电压表的使用;家庭电路的组成;测电笔的使用
【解析】【解答】(1)由图可知,电压表选用0~15V量程,示数为7.5V。电流表选用0~0.6A量程,示数为0.28A。电阻箱的读数为R=7×1000Ω+4×100Ω+0×10Ω+8×1Ω=7408Ω;
(2)测电笔使用时,手指接触笔尾的金属体,所以正确的使用方法为图甲当测电笔接触火线时,氖管发光。
(3)为避免使用有金属外壳的用电器漏电时发生触电事故,标有“E”字样的插脚与用电器的金属外相连。
【分析】1、测电笔的操作步骤及其作用:用拇指和中指持验电笔笔身,食指抵住笔端金属部分,氖管小窗背光朝向自己,以便看清氖泡发光情况;测电笔可以分辨火线和零线,测火线电笔氖管发光, 测零线电笔不发光,电路发生断路时,测电笔不发光;
2、电流表、电压表的连接:电流表与待测原件串联;电压表的与待测原件并联,连接过程需要电流正极流入负极流出,同时选择合适的量程。
3、三孔插座的接法:上孔接地线,左孔接零线,右孔接火线。
(1)[1]由图可知,电压表选用0~15V量程,分度值为0.5V,因此读数为7.5V。
[2]由图可知,电流表选用0~0.6A量程,分度值为0.02A,因此读数为0.28A。
[3]电阻箱的读数为R=7×1000Ω+4×100Ω+0×10Ω+8×1Ω=7408Ω
(2)[1][2]使用测电笔时,手必须接触测电笔的笔尾的金属体,因此图甲是正确使用测电笔的方式;家庭电路中火线带电,因此当测电笔接触火线时,氖管发光。
(3)根据三脚插头“左零右火上接地”可知,为了避免使用有金属外壳的用电器漏电时发生触电事故,标有“E”字样的插脚与用电器的金属外相连。
17.【答案】(1)质量
(2)加热时间;min;煤油;水
(3)水
【知识点】探究不同物质的吸热能力
【解析】【解答】(1)比较不同物质吸热能力的实验原理为Q=cmΔt,结合控制变量法可知,变量为c,所以要控制不同物质的质量和初温相同,实验中应取质量和初温相等的水和煤油。
(2)实验选择相同规格的电加热器,所以实验中可以根据加热时间的长短来反映水和煤油吸热的多少,加热时间越长,被加热液体吸收的热量就越多。实验中使用小时,则时间太长,若是秒,则时间太短,均不符合实验事实,所以空白处①应填min。分析实验数据可知,加热相同的时间,煤油的温度变化75℃-25℃=50℃,水的温度变化50℃-25℃=25℃,水升高的温度小于煤油升高的温度,所以水的吸热能力强,比热容大。
(3)由以上分析可知,水的吸热能力较强,所以要让烧杯中的水和煤油温度都达到100℃,水需要加热更长时间。
【分析】探究不同物质吸热:原理为Q=cmΔt,在控制材料不同的前提下,保证质量、吸收热量相同,根据加热时间代表物体吸收热量的多少(加热时间越长表明吸收热量越大),当加热时间相同时,温度变化少,物质的比热容大(吸热能力强);加热时间过长,表明吸收热量较大,所以水的质量较多或者初温较低,或者没有加盖三种原因。
(1)根据比较不同物质吸热能力的方法和控制变量法,要控制不同物质的质量和初温相同,故实验中应取质量和初温相等的水和煤油。
(2)[1]实验选择相同规格的电加热器,相同时间电加热器放出的热量相同,实验装置相同,根据转换法,实验中可以根据加热时间的长短来反映水和煤油吸热的多少,加热时间越长,被加热液体吸收的热量就越多。
[2]时间的单位有s、min以及h,结合表格中数据可知,若是小时,则时间太长,若是秒,则时间太短,均不符合实验事实,所以空白处①应填min。
[3][4]分析实验数据可知,加热相同的时间,二者吸收的热量相同,煤油的温度变化75℃-25℃=50℃
水的温度变化50℃-25℃=25℃
可知,煤油温度变化较大,水升高的温度小于煤油升高的温度,由于水和煤油的质量以及吸收的热量均相同,所以水的吸热能力强,比热容大。
(3)由以上分析可知,水的吸热能力较强,要让烧杯中的水和煤油温度都达到100℃,水需要加热更长时间。
18.【答案】(1)B
(2)2.5;左;定值电阻两端电压
(3)反比
(4)35
【知识点】电路故障的判断;探究电流与电压、电阻的关系实验;欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【解答】(1)实验时,电流表无示数,电压表也无示数,说明电压表并联之外的用电器存在断路,则故障为滑动变阻器断路,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
(2)由乙图可知,当电阻为5Ω时,对应电流为0.5A,结合U=IR计算可知电阻两端的电压为;研究电流与电阻的关系,变量为电阻,所以要控制电阻两端的电压不变,将R由5Ω换成10Ω时,结合串联分压可知电压表示数会变大,所以滑动变阻器接入的阻值需要变大,增加其分压,即滑片向左移动。
(3)根据图像可以得出的结论是:当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(4)定值电阻两端电压始终保持UV=2.5V,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压为;实验中使用的定值电阻阻值最大为25Ω,结合串联分压可知,所以此时变阻器接入电路中的电阻为,故变阻器的最大阻值不能小于35Ω。
【分析】1、串联分压:用电器串联时,其两端的电压和电阻成正比;
2、串联电路的电路规律:串联电路,电流处处相等,电源的电压为用电器电压之和,总电阻为用电器电阻之和;
3、电压表与待测用电器并联测量电压,电流表串联测量用电器电流,根据欧姆定律U=IR计算用电器的电流和电阻以及电压。
(1)实验时,闭合开关发现电流表无示数,说明电路可能断路,电压表也无示数,说明电压表正负接线柱与电源两极有断路,则故障为滑动变阻器断路,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
(2)[1]由乙图可知,当电阻为5Ω时,对应电流为0.5A,根据欧姆定律,电阻两端的电压为
[2][3]研究电流与电阻的关系,要控制电阻两端的电压不变,即电压表示数要保持2.5V不变,将R由5Ω换成10Ω时,根据串联电路分压的特点,电压表示数会变大,为保证电压表示数不变,滑动变阻器接入的阻值需要变大,即滑片向左移动。
(3)由图乙可知,电阻两端的电压为,为定值,故根据图像可以得出的结论是:当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(4)实验中使用的定值电阻阻值最大为25Ω,定值电阻两端电压始终保持UV=2.5V,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压为
变阻器分得的电压为电压表示数的,根据分压原理,当接入25Ω电阻时,变阻器接入电路中的电阻为
即所选取的变阻器的最大阻值不能小于35Ω。
19.【答案】(1)Q吸=c水m水Δt=4.2×103J/(kg·℃)×100kg×(40℃-20℃)=8.4×106J
(2)Q放=Vq天然气=0.4m3×3.5×107J/m3=1.4×107J
(3)该热水器是不符合国家标准。
【知识点】比热容的定义及其计算公式;燃料的热值
【解析】【分析】(1)根据Q吸=c水m水Δt求出水吸收的热量;
(2)根据Q放=Vq天然气求出燃料放出的热量;
(3)根据求出热水器的热效率,通过比较可知该热水器是不符合国家标准。
(1)水吸收的热量
Q吸=c水m水Δt=4.2×103J/(kg·℃)×100kg×(40℃-20℃)=8.4×106J
(2)燃料放出的热量
Q放=Vq天然气=0.4m3×3.5×107J/m3=1.4×107J
(3)热水器的热效率
该热水器是不符合国家标准。
20.【答案】(1)解:两个开关同时闭合时,两个电阻并联,电路中电阻最小,根据可知功率最大,为加热挡,只闭合S时,只有R1接入电路,电路中电阻大,根据可知,此时功率小,为保温挡;该电饭锅处于保温挡时,根据可得,电路中的电流为。
(2)解:只闭合S时,只有R1接入电路,根据可知,电阻R1的阻值为.
(3)jie :该次煮饭过程中,加热挡工作15min,保温挡工作5min,电饭锅消耗的电能为.
【知识点】电功率的计算
【解析】【分析】(1)两个开关同时闭合时,两个电阻首首相连,尾尾相接,属于并联,根据可知,电阻小,功率大,此时电阻最小,所以为加热挡,只闭合S时,只有R1接入电路,电路中电阻大,结合可知,此时功率小,为保温挡;该电饭锅处于保温挡时,根据计算电路中的电流。
(2)只闭合S时,只有R1接入电路,根据可计算电阻R1的阻值。
(3)该次煮饭过程中,加热挡工作15min,保温挡工作5min,电饭锅消耗的电能为。
(1)两个开关同时闭合时,两个电阻并联,电路中电阻最小,根据可知功率最大,为加热挡,只闭合S时,只有R1接入电路,电路中电阻大,根据可知,此时功率小,为保温挡;该电饭锅处于保温挡时,根据可得,电路中的电流为
(2)只闭合S时,只有R1接入电路,根据可知,电阻R1的阻值为
(3)该次煮饭过程中,加热挡工作15min,保温挡工作5min,电饭锅消耗的电能为
21.【答案】(1)
(2)B
(3)小灯泡断路;电压表;0.65
(4)测量不同电压下小灯泡的实际功率
(5)A
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】(1)测量小灯泡的电功率原理为P=UI,电流表测电路中的电流,电压表应并联在小灯泡的两端,小灯泡的额定电压为2.5V,电压表选用小量程,如图所示:
(2)小灯泡上的额定电压为“2.5V”电源电压恒为6V,灯正常发光时,变阻器的电压为;额定电流为3A,所以变阻器连入电路的电阻约为,需要选择B变阻器,才能顺利进行实验。
(3)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,小灯泡始终不亮,电流表无示数,电压表有示数,说明电压表串联在电路中,所以故障是小灯泡断路了。灯在额定电压下正常发光,电路连接完成后,闭合开关,眼睛应该看着电压表移动滑动变阻器的滑片,直到其示数为2.5V。电流表使用的小量程,示数为0.26A,则灯泡的额定功率为。
(4)改变小灯泡两端的电压,多次测量是为了测量不同电压下小灯泡的实际功率。
(5)A.把小灯泡换成定值电阻后,阻值不变,通过滑动变阻器改变定值电阻两端的电压,可完成“探究电流与电压的关系”关系实验,故A符合题意;
B.探究电流与电阻的关系时,变量为电阻,只有一个定值电阻,无法进行多次实验,则本实验器材不能完成,故B不符合题意;
C.探究电流产生的热量与电流的关系时,需要使用温度计,或者其他仪器显示电热量,实验中没有该仪器,故C不符合题意。
故选A。
【分析】1、电路连接的基本操作:连接电路时,为保护电路开关应断开,变阻器调节至最大阻值处,对电表进行试触,根据电表偏转角度选择合适的电表量程;同时电表的正负极接线柱要符合电流的正进负出;
2、串联电路的电路规律:串联电路,电流处处相等,电源的电压为用电器电压之和,总电阻为用电器电阻之和;
3、电压表与待测用电器并联测量电压,电流表串联测量用电器电流,根据欧姆定律U=IR计算用电器的电流和电阻以及电压;
4、串联分压:用电器串联时,其两端的电压和电阻成正比。
(1)要测量小灯泡的电功率,小灯泡与滑动变阻器应串联连接,电压表测小灯泡两端的电压,电流表测电路中的电流,电压表应并联在小灯泡的两端,小灯泡的额定电压为2.5V,电压表选用小量程,如图所示:
(2)选用的小灯泡上标有“2.5V”字样,额定电流约为0.3A,大于0.2A,电源电压恒为6V,灯正常发光时,变阻器的电压为
由欧姆定律变阻器连入电路的电阻约为
则应选择B滑动变阻器接入电路才能顺利进行实验。
(3)[1]闭合开关,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡始终不亮,电流表无示数,则电路可能断路,电压表有示数,说明电压表与电源连通,因此故障是小灯泡断路了。
[2]灯在额定电压下正常发光,电路连接完成后,闭合开关,发现小灯泡发光很暗,这时眼睛应该看着电压表移动滑动变阻器的滑片,直到其示数为2.5V。
[3]图乙中电流表使用的小量程,分度值为0.02A,示数为0.26A,则灯泡的额定功率为
(4)实验中需要测量不同电压下小灯泡的实际功率,所以改变小灯泡两端的电压,多次测量。
(5)A.把小灯泡换成定值电阻后,电阻的阻值一定,由电压表可测出电阻两端的电压U,电流表可测流过电阻的电流,通过滑动变阻器改变定值电阻两端的电压,进行多次实验得出普遍性的结论,因此利用该电路可完成“探究电流与电压的关系”关系实验,故A符合题意;
B.探究电流与电阻的关系时,要保证电压一定,改变电阻大小,只有一个定值电阻,无法进行多次实验,则本实验器材不能完成,故B不符合题意;
C.探究电流产生的热量与电流的关系时,根据实验中的现有器材,只有定值电阻和变阻器,电热的多少无法显示,无法进行实验,故C不符合题意。
故选A。
22.【答案】串;电流和通电时间;电阻;B;B;气体;不是
【知识点】焦耳定律;电流的热效应
【解析】【解答】(1)据图可知,两个电阻丝首尾依次相连,属于串联。
(2)两个电阻丝串联,电路与通电时间相等,根据Q=I2Rt计算可知,电流相同时,电阻越大,产生的热量越大,所以左瓶中煤油的温度高于右瓶。
(3)A.在“探究影响导体电阻大小因素”实验时,电阻的大小难以从实验中直接观察,采用转换法,通过电流大小反映导体电阻大小,故A不符合题意;
B.探究电流与电压、电阻的关系,采用控制变量法,分别控制电阻、电压相同,故B符合题意;
C.通过对比水压来认识电压,该方法为类比法,故C不符合题意。
故选B。
(4)探究电流通过导体产生的热量与电流的关系,变量为电流,要控制电阻相同。B实验中,两电阻丝串联,电流相同;右侧两电阻并联后再与左侧电阻串联,所以左右侧电阻的电流不同,所以小明通过图乙中的实验装置B来探究电流通过导体产生的热量与电流的关系。该装置中电阻丝通过对瓶中气体加热,使U形管两边液面出现高度差,从而反映电阻产生热量的多少。U形管一端封闭,不是连通器。
【分析】1、探究电流的热效应:原理为焦耳定律Q=I2Rt,所以产热量和电阻成正比,和电流的平方成正比,实验中通过液面高度差的变化作为观察指标转化为电流的产热量。
2、转换法:在物理实验中,某些物理量(内能、电能)难以直接观察,需要转换成容易观察的指标进行测量,如本题中热能的大小难以直接测量,所以需要通过 液面高度差的变化进行测量;控制变量法:在物理实验中,存在多个影响因素共同决定某个物理量,如电流的热效应的影响因素有:电阻和电流。在探究某个单一变量对物理量的影响时,需要控制其余变量相同,如探究 导体的发热量可能与导体的电阻的关系时,需要电流相同,故选择串联电路。
3、物理学方法:转换法:在物理实验中,某些物理量(动能、电能)难以直接观察,需要转换成容易观察的指标进行测量,如本题中电阻的大小难以直接测量,所以需要通过电流表进行测量;控制变量法:在物理实验中,存在多个影响因素共同决定某个物理量,如电阻的影响因素有:材料、电阻丝的长度、横截面积。在探究某个单一变量对物理量的影响时,需要控制其余变量相同,如探究 导体的电阻可能与导体的横截面积的关系时,需要控制材料、电阻丝的长度相同。
4、连通器:上端开口相通,或底部相通的容器叫连通器,在连通器的液体保持同一水平,压强相等,应用:茶壶;回水弯管;船闸。
23.【答案】(1)大
(2)先变大,后不变;100
(3)42;50.4
(4)24;109
【知识点】电功率的计算
【解析】【解答】(1)直流充电桩比交流充电桩的充电电压更高、电流更大,由电功率公式计算可知,充电功率更大。
(2)由图乙知,D从30%增至70%的过程中,充电功率会先变大,后不变。D达到70%时,充电功率为40kW=40000W,充电电压为400V,由可知,此时的充电电流为
(3)D达到70%时,充入充满状态储能的40%时,充电度数为24.0kW·h,充满电还需充入30%,需消耗的电能为,D达到70%时,充电度数为24.0kW·h,充电费用28.80元,电费单价为,测试全过程的充电费用为。
(4)由题意可知,充满电时储存的电能为,D从80%至90%时,消耗电能为,充电功率P2=15kW保持不变,根据电功公式计算可知W=Pt可得,此时充电的时间为,由题知,所以D从70%增至80%所需时间为,D从30%增至70%的过程中充电时长45min,所以测试全过程的充电总时长为。
【分析】1、电功率的计算:公式为P=UI;所以当电压和电流增加时,电功率变大;
2、电功的计算:公式为W=Pt。
(1)通常,直流充电桩比交流充电桩的充电电压更高、电流更大,由可知,充电功率更大。
(2)[1]由图乙知,D从30%增至70%的过程中,充电功率大致的变化规律是先变大,后不变。
[2] 当D达到70%时,充电功率为40kW=40000W,由表中数据知,D达到70%时,充电电压为400V,由可知,此时的充电电流为
(3)[1][2]由表中数据知,D达到70%时,即充入充满状态储能的40%时,充电度数为24.0kW·h,充电费用28.80元,电费单价为
则充满电还需充入30%,需消耗的电能为
测试全过程的充电费用为
(4)[1][2]由题意可知,充满电时储存的电能为由图乙知,D从80%至90%时,即D增加10%,消耗电能为
此过程中充电功率P2=15kW保持不变,由W=Pt可得,此时充电的时间为
D从90%至100%的过程中,充电功率不变,充电时间也为24min,由题知
所以D从70%增至80%所需时间为由表中数据知,D从30%增至70%的过程中充电时长45min,所以测试全过程的充电总时长为
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