【精品解析】湖南省岳阳楼区学院路中学2024年九年级下学期入学考试物理试卷

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湖南省岳阳楼区学院路中学2024年九年级下学期入学考试物理试卷
1.如图所示,将两个表面光滑的铅块相互紧压,它们会粘在一起,下方可以挂起重物。该现象主要说明了 (  )
A.分子间有空隙
B.分子间存在引力
C.分子间存在斥力
D.分子处在永不停息地无规则运动中
【答案】B
【知识点】分子间相互作用力
【解析】【解答】 如图所示, 将两个表面光滑的铅块相互紧压后,两个铅块就会粘在一起。且下面还可以挂一个重物,这是因为两个铅块分子之间存在相互作用的引力,
故B正确,而ACD错误。
故选B。
【分析】根据分子之间存在相互作用的引力和斥力的知识判断。
2.古代人们常用钻木取火,下列情况改变内能方式与其不同的是(  )
A.甲图:冬天搓手取暖 B.乙图:小朋友溜滑梯臀部发热
C.丙图:热鸡蛋放在冷水中冷却 D.丁图:压缩空气使其内能增大
【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】钻木取火,物体间相互摩擦,是做功的方式改变物体的内能。
A.搓手取暖,双手克服摩擦做功,是做功的方式改变物体内能,故A不符合题意;
B.溜滑梯时,臀部和滑梯摩擦,是做功的方式改变物体内能,故B不符合题意;
C.热鸡蛋放在冷水中,温度不同,热量从鸡蛋传向水,是热传递的方式改变物体内能,故C符合题意;
D.压缩空气体积时,对空气做功,使空气内能增大,故D不符合题意。
故选C。
【分析】物体间相互摩擦、压缩体积,是做功方式改变内能;物体间温度不同,通过热传递改变内能。
3.如图,在试管内装些水,用橡胶塞塞住管口,将水加热一段时间后,橡胶塞被冲出。则(  )
A.管内水蒸气的内能不变 B.水所含的热量增加
C.管内水蒸气对橡胶塞做了功 D.灯中剩余酒精的热值变小
【答案】C
【知识点】热量的概念;温度、热量与内能的关系;燃料的热值
【解析】【解答】 AC.将橡胶塞推出去时,管内水蒸气推动橡胶塞做功,将水蒸气的内能转化为橡胶塞的机械能,则水蒸气的内能减小,故A错误,C正确;
B.热量是一个过程量,只能说吸收或放出热量,不能说物体含有多少热量,故C错误;
D.热值是燃料自身的一种特性,与质量无关,所以剩余的酒精热值不变,故D错误。
故选C。
【分析】AC.物体对外界做功,内能减小;外界对物体做功,内能增大;
B.在热传递的过程中内能转化的多少叫热量;
D.热值表示燃料燃烧放热本领大小,只与燃料的种类有关。
4.下列估测的数据中,最符合实际的是 (  )
A.一节干电池的电压约为 1.5V
B.一个电热水壶的加热功率约为 10W
C.一台电视机正常工作的电流约为 10A
D.一盏台灯工作 2 小时消耗电能约为 5kW h
【答案】A
【知识点】电流的大小;电流和电流的单位换算;电压和电压的单位换算;电功率
【解析】【解答】 ABC.根据生活经验可知,一节新干电池的电压为1.5V,电热水壶的加热功率约为1000W,电视机正常工作的电流约为0.5A,故A符合题意,而BC不符合题意;
D.一盏台灯的功率大约20W=0.02kW,则它工作2小时消耗电能约为:W=Pt=0.02kW×2h=0.04kW h,故D不符合实际。
故选A。
【分析】ABC.根据自己对电压、功率和电流的知识判断;
D.估测台灯的功率,根据W=Pt计算台灯消耗的电能。
5.下列电路中,闭合开关后,电流表能正确测量出通过灯泡电流的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】D
6.城市中修建人工湖和湿地公园,可以调节气温,这主要是利用水的 (  )
A.密度较大 B.比热容大 C.沸点较高 D.流动性好
【答案】B
【知识点】比热容的定义及其计算公式;水的比热容的特点及其应用
【解析】【解答】 由公式Q=cmΔt可知,水的比热容比较大,则吸收相同的热量或放出相同的热量时,水的温度差变化较小,使得周围的温度变化不明显,所以会起到调节气温的作用,故B正确,而ACD错误。
故选B。
【分析】比热容表示物质吸放热本领大小,据此分析判断。
7.下列物品通常情况下属于导体的是 (  )
A.纸杯 B.铁锅 C.瓷碗 D.木铲
【答案】B
【知识点】导体与绝缘体
【解析】【解答】根据生活经验可知,纸杯、瓷碗和木铲,都不容易导电,为绝缘体;铁锅容易导电,为导体,故B符合题意,而ACD不合题意。
故选B。
【分析】容易导电的物体叫导体,不容易导电的物体叫绝缘体。
8.现在的电动自行车为了安全设计了双钥匙电动安全锁,这里的钥匙相当于“开关 ”,只有两把钥匙同时使用(开关闭合)才能开锁。以下符合设计要求的电路图是 (  )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】根据题意可知, 只有两把钥匙同时使用(开关闭合)才能开锁 ,说明这两个开关相互影响,即它们串联,再与电动机串联,如下图所示:
故选C。
【分析】用电器相互影响为串联,用电器不相互影响为并联,据此确定两个开关的串并联关系即可。
9.“安全用电,人人有责”是人们生活中必备的安全意识。下列做法符合安全用电要求的是(  )
A.在高压线下钓鱼
B.使用试电笔检验插座的火线
C.照明电路的安装方式
D.同时使用多个大功率用电器
【答案】B
【知识点】测电笔的使用;安全用电原则
【解析】【解答】A.在高压线下钓鱼,容易发生触电事故,故需要远离高压线,A不符合题意;
B.使用试电笔检验插座的火线,若氖管发光,则为火线,B符合题意;
C.开关需要接在火线和用电器之间,避免开关断开后,仍然有电流经过灯泡,而发生触电事故,C不符合题意;
D.大功率电器需要错峰使用,避免总功率过大,导致干路电流过大,而引起火灾,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】使用试电笔检验插座的火线时氖管发光;家庭电路中,灯泡的开关连接在火线一侧;多个大功率用电器不能同时使用同一插座。
10.关于如图所示四个实验的说法不正确的是(  )
A.图甲,说明通电导线的周围有磁场
B.图乙,闭合开关后,小磁针N极将顺时针偏转
C.图丙,反映的是电动机的工作原理
D.图丁,说明通电螺线管的匝数越多,磁性越强
【答案】C
【知识点】磁感线及其特点;通电直导线周围的磁场;发电机的构造和原理;通电螺线管的极性和电流方向的判断;影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】 A、导线通电后,小磁针发生了偏转,说明通电导线周围存在磁场,证明了电流的磁效应,故A正确;
B、由安培定则可知,螺线管的左端为S极,右端为N极,根据同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引知,闭合开关后,小磁针N极顺时针偏转,故B正确;
C、闭合电路的一部分导体切割磁感线时会产生感应电流,是电磁感应现象实验,是发电机的原理图,不是电动机的原理图,故C错误;
D、图丁中,两个螺线管串联接入电路中,电流相等,线圈的匝数不同,通电螺线管的匝数越多,磁性越强,故D正确。
故选:C。
【分析】奥斯特实验说明了通电导体周围存在磁场;根据安培定则判定螺线管的磁极,同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引;电动机是利用通电导体在磁场中受力运动的原理制成的,工作时将电能转化为机械能;发电机是利用电磁感应现象的原理制成的,工作时将机械能转化为电能;电流一定时,通电螺线管磁性的线圈的匝数越多,磁性越强。
11.小明家的屋顶上有一个水池,如图是他设计的一种自动测量水池内水位高低的装置,R '是定值电阻,R 是滑动变阻器,它的金属滑片是杠杆的一端。从水位表(用电流表改装)指针的刻度,就可知道水池内水位的高低。下列对装置的设计方案提出的建议,可行的是 (  )
A.用导线代替电阻 R '接通电路
B.用塑料材料制作杠杆 AB
C.用软绳连接杠杆 A 端与浮标
D.用电压表改装水位表,并与 R '并联
【答案】D
【知识点】导体与绝缘体;电路的三种状态;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】 A.根据图片可知,如果电路中用导线代替R1,当滑动变阻器的滑片滑到下端时,出现短路,电路中电流过大,可能会烧毁电流表或其它元件,所以不能用导线代替电阻R'接通电路,故A错误;
B.根据图可知,AOB上的OB杆连接R'和变阻器,所以AB需用导体制成,而塑料属于绝缘体,故B错误;
C.根据图片可知,A端依靠一根硬棒产生的力随浮标而上升或下降。如果AB与浮标的连接是软绳,那么在浮标上升时,这个力就消失来,则A端就不会随之上升,故C错误;
D.根据电路图可知,变阻器R与定值电阻R'串联。当水池内水位的高低变化时,滑动变阻器连入的电阻大小发生变化,从而导致电路中的电流变化,根据欧姆定律可知R'两端电压也随之变化,则用电压表改装水位表,并与R'并联可行,故D正确。
故选D。
【分析】A.如果电路中用导线代替R1,当滑动变阻器的滑片滑到下端时,会出现短路现象;
B.根据图片分析OB段在电路中的作用判断;
C.根据杠杆的作用和浮标上升和下降时A点和浮球之间硬棒的作判断;
D.由图知R与R'串联,根据串联电路特点和欧姆定律分析水位变化时水位表的示数也发生变化,通时R'两端电压也随之变化,据此分析。
12.如图甲所示的电路中, 电源电压不变,小灯泡 L 的阻值不变,滑动变阻器 R 的规格是“ 100Ω 1A ”。闭合开关,在保证电路元件安全且能使小灯泡正常发光的前提下,最大范围内移动滑片,绘制了通过变阻器的电流与变阻器阻值关系的图象,如图乙所示。下列说法正确的是 (  )
A.电源电压为 6V
B.小灯泡的电阻为 10Ω
C.小灯泡的额定功率为 18W
D.整个电路电功率最小时,20s内滑动变阻器消耗的电能为 20J
【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用;电功的计算;电功率的计算
【解析】【解答】 AB.根据甲图可知,灯泡与变阻器R串联,电压表测量变阻器R的电压。
当滑动变阻器接入电路的电阻为20Ω时,通过电阻的电流为0.3A,
由U总=UL+U可得:U总=0.3A×RL+0.3A×20Ω--------①;
当电路中的电流I2=0.1A时,变阻器的阻值R=100Ω,
根据U总=UL+U得到:U总=0.1A×RL+0.1A×100Ω-------②
联立①②,解得:RL=20Ω、U电=12V,故A错误,B正确;
C.根据题意可知,要保证灯泡正常发光,则通过灯泡的电流最大为其额定电流,那么小灯泡的额定电流为0.3A,
此时变阻器的电压为额定电压为: U=IR=0.3A×20Ω=6V;
则灯泡的额定电压为:U额=U总-U=12V-6V=6V;
则小灯泡的额定功率为:P额=U额I额=6V×0.3A=1.8W,故C正确;
D.根据乙图可知,当电路中电流最小(0.1A)时,总功率最小,此时变阻器接入电路的阻值为100Ω,
则这种情况下20s内滑动变阻器消耗的电能为:W=I小2R滑大t=(0.1A)2×100Ω×20s=20J,故D错误。
故选D。
【分析】 由图可知,灯泡L与变阻器R串联,电流表测量电路中的电流,电压表测量变阻器R两端的电压;
AB.根据图乙确定有关变阻器的阻值和对应的电流,然后根据U总=UL+U和欧姆定律列方程组计算出电源电压和小灯泡的电阻;
C.由图乙可知,电路中的最大电流为0.3A,为保证电路元件安全,电路中的电路不能超过灯泡L的额定电流和变阻器允许通过的最大电流。根据U=IR计算此时变阻器的电压,根据U额=U总-U计算此时灯泡的额定电流,最后根据P=UI计算灯泡的额定功率;
D.电源电压不变,当电路中电流最小时,总功率最小,由图像可知最小电流为0.1A,此时变阻器接入电路的阻值为100Ω,根据W=I2Rt求出整个电路电功率最小时20s内滑动变阻器消耗的电能。
13.如图是我国古代发明的取火器模型图,把推杆迅速推入牛角套筒时,套筒内空气被压缩,推杆前端的艾绒立刻燃烧起来,此过程中机械能转化为   能,内燃机工作的   冲程原理与该过程相同
【答案】内;压缩
【知识点】热机的四个冲程
【解析】【解答】 把推杆迅速推入牛角套筒时,套筒内空气被压缩,推杆前端的艾绒立刻燃烧起来,此过程中机械能转化为内能, 内燃机工作的压缩冲程原理与该过程类似
综上第1空为内;第2空为压缩
【分析】根据热机四冲程填空
汽油机四个冲程包括:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程,根据特点进行识别。
吸气冲程特点:进气后打开,排气口关闭,活塞下移;
压缩冲程:进气后关闭,排气口关闭,活塞上移,能量转化为机械能转化为内能,气缸内空气内能增加;
做功冲程:进气后关闭,排气口关闭,火花塞点燃,高温高压的气体推动活塞下移,气体内能减小,能量转化为内能转化为机械能;
排气冲程:进气后关闭,排气口打开,活塞上移,排除废气。
14.如图是一个磁悬浮地球仪,球体内部有一个永磁体,底座通电时地球仪可以悬浮在上方,此时底座相当于一个   ;如果需要连续调节地球仪的悬浮高度,可以通过在底座电路中接入一个   来实现。
【答案】电磁铁;滑动变阻器
【知识点】磁场;影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】 底座通电时地球仪可以悬浮在上方,说明底座通电时就有了磁场,所以此时底座相当于一个电磁铁。 如果需要连续调节地球仪的悬浮高度,则需要调节磁场的强弱,可以通过控制电流的大小来调节磁场强弱。只需要在底座电路中接入一个滑动变阻器即可。
综上 第1空、电磁铁; 第2空、滑动变阻器;
【分析】电磁铁磁性的有无与电流的通断有关,磁性强弱与两个因素有关:线圈匝数多少、电流大小。
15.有一只小灯泡上标有“3.6V 0.3A”字样,灯泡正常发光时的电流是   A。如果我们只有电压为6V的电源,要使小灯泡正常发光,需要串联一个   Ω的电阻。
【答案】0.3;8
【知识点】串联电路的电流规律;串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】(1)灯泡标有“3.6V 0.3A”,则灯泡的额定电压为3.6V,额定电流为0.3A,因此灯泡正常发光时的电流为0.3A。
(2)串联电阻两端的电压U=U总-UL=6V-3.6V=2.4V;
则串联的电阻的阻值:。
【分析】(1)根据灯泡铭牌上数值的意义确定灯泡正常发光的电流;;
(2)首先根据U=U总-UL计算串联电阻两端的电压,再根据计算这个电阻的阻值。
16.小平家 5 月份的电费为 50 元,当地电价为 0.5 元/kW h,5 月末他家的电能表示数如图, 5 月初电能表的示数应为     kW h 。他家可以同时使用用电器的总功率不能超过     W 。他单独使用电炖锅正常工作 3min , 电能表转盘转过 160 转,则电炖锅的额定功率为     W。
【答案】1923.6;4400;1600
【知识点】电能表参数的理解;电功的测量;电功率的计算
【解析】【解答】 (1)由题意可得, 小平家 5 月份的电费为 50 元,当地电价为 0.5 元/kW h,
则他家五月份消耗的电能:,
根据图片可知,五月末电能表的示数为2023.6kW h,
则月初电能表的示数为:2023.6kW h-100kW h=1923.6kW h;
(2)根据图片可知,电能表的额定电压为220V,电能表允许接入的最大电流为20A,
则他家同时使用的用电器总功率不能超过:P最大=UI最大=220V×20A=4400W。
(3)根据“2000r/kW h”可知,转盘转160r时电炖锅消耗的电能:,
则电炖锅的额定功率:。
【分析】 (1)首先用电费除以单价得到5月消耗的电能,然后用月末电能表示数减去本月消耗的电能可得月初电能表的示数。
(2)根据电能表的示数确定电能表的工作电压和平时工作允许通过的最大电流(20A),利用P=UI求他家同时使用的用电器总功率最大值;
(3)首先根据计算电炖锅消耗的电能,再利用求电炖锅正常工作时的电功率,即额定功率。
17.
(1)在如图所示电路的“〇 ”内填上适当的电表符号。要求:当开关 S 闭合时,电路连接正确。
(2)如图所示,小磁针在通电螺线管作用下处于静止状态,请在图中标出通电螺线管的 S极并用箭头表示螺线管中电流的方向。
【答案】(1)
(2)
【知识点】电流表的连接;电压表的连接;安培定则;磁极间的相互作用
【解析】【解答】 (1)根据图片可知,如果两个圆圈都是电流表,那么整个电路发生短路,不符合题意。
电阻R1的两端已经与电源两极连通,则它可以单独工作,因此两个电阻应该为并联。如果让R2单独工作,则下面的圆圈必须为电流表,右边的圆圈为电压表,如下图所示:
(2)根据图片可知, 小磁针静止时,N极指向右方,根据异名磁极相互吸引可知,通电螺线管的左侧为N极,右侧为S极。
右手握住螺线管,大拇指指向左端,此时四指指尖向上,即线圈上电流方向向上,因此电流的方向为由右侧流入,从左侧流出,如下图所示:
【分析】(1)灯泡要发光,就必须与电源两极相连。根据图片电路的连接情况,确定电流的流向,结合“电流表相当于导线,电压表相当于断路”分析即可;
(2)首先根据磁极之间的相互作用规律确定螺线管的磁极方向,然后根据安培定则判断线圈上的电流方向即可。
18.在比较不同物质吸热能力的实验中,将甲、乙两种不同的液体分别放入两个相同的烧杯内,用相同的电加热器同时加热,记录相关数据,并绘制如图所示的图象。(不计热量损失)
(1)实验时,选用初温和     均相等的甲、乙两种液体;
(2)加热 10 分钟, 甲液体吸收的热量   (选填“大于 ”、“小于 ”或“等于 ”)乙液体吸收的热量;
(3)乙液体的比热容是甲液体比热容的     倍。
【答案】(1)质量
(2)等于
(3)2
【知识点】比热容的定义及其计算公式;探究不同物质的吸热能力
【解析】【解答】 (1)根据Q=cm△t可知,质量相同的不同物质吸收相同的热量时,比热容大的升高的温度小,则要研究两种液体的吸热本领,应控制两个烧杯中所装的甲、乙两种液体的初温相同和质量相等;
(2)根据题意可知,用相同的电加热器同时加热,根据Q=W=Pt可知,加热时间相同,吸收的热量相同,所以加热10min,甲吸收的热量等于乙吸收的热量;
(3)根据图片可知,都升高60℃时,甲加热10min,乙加热20min,
所以,Δt甲=Δt乙,且m甲=m乙;
根据可知,。
【分析】 (1)根据Q=cm△t可知,质量相同的不同物质吸收相同的热量时,比热容大的升高的温度小,根据控制变量法的要求分析;
(2)用相同的电加热器同时加热,根据Q=W=Pt可知,加热时间相同,吸收的热量相同;
(3)由图知,甲加热10min温度的变化量等于乙加热20min温度的变化量,根据题目条件,由求两种物质的比热容之比。
19.在探究电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关的实验中。某兴趣小组猜想:电流通过导体产生的热量可能与通过导体的电流、导体的电阻和通电时间有关,于是他们利用甲、乙、丙三个装置进行实验探究,如图所示,三个装置的透明容器中各有一段电阻丝,容器中密封着等量的空气,U 形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。
(1)要探究电热与电阻的关系,应选用     组合,并将它们     接到电源两端进行实验。
(2)选用乙、丙组合,串联接到电源两端进行实验,在通电时间相同的情况下,发现乙装置 U 形管中液面高度变化大,由此可得到的结论是:在电阻相同、通电时间相同的情况下,   。
(3)实验中通过观察 U 形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化,在研究许多物理问题时都会用到这种方法,下列实例采用研究方法与此相同的是 ____。
A.探究电流与电压、电阻的关系
B.用铁屑显示磁体周围磁场分布
C.研究光的传播时,引入“光线 ”
D.探究平面镜成像的特点
【答案】(1)甲和乙;串联
(2)电流越大,产生的热量越多
(3)B
【知识点】焦耳定律;物理学方法
【解析】【解答】 (1)根据控制变量法的要求可知,要研究电热与电阻的关系,需要控制通过电阻的电流与通电时间相同,只改变阻值,故选择甲和乙组合串联即可。
(2)选用乙、丙组合串联时,乙容器中5Ω电阻在干路上电流大,丙容器中5Ω电阻在支路上电流小。当在通电时间相同的情况下,发现乙装置U形管中液面高度变化大,可知产生的热量越多,可以得出的结论是:在电阻和通电时间相同时,通过导体的电流越大,产生的热量越多。
(3)实验中通过观察U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化,应用了转换法。
A.探究电流与电压、电阻的关系时,用到的方法是控制变量法,故A不符合题意;
B. 用铁屑显示磁体周围磁场分布用的是转换法,故B符合题意;
C.研究光的传播时,引入“光线”,这是模型法,故C不符合题意;
D.探究平面镜成像的特点,用到的是替代法,故D不符合题意。
故选B。
【分析】 (1)根据控制变量法的要求可知,要探究电热与电阻的关系,需要控制通过电阻的电流与通电时间相同,而电阻的阻值不同,据此分析;
(2)根据乙和丙串联时两个电阻的哪个电流大小不同,根据控制变量法的要求描述结论;
(3)转换法是一种将难以直接观察或测量的现象转换为易于观察或测量的现象的方法,据此分析各个选项中使用的物理研究方法即可。
20.如图甲为小俊和小红在探究电阻一定时电流与电压关系的实验中连接的部分实物图。
(1)用笔画线代替导线将实物图连接完整,使滑片向右滑动时电流表的示数变大    。
(2)正确连接电路,闭合开关后,发现电流表无示数,电压表有示数,则电路可能出现的故障是    。
(3)排除故障后,测量出的数据如表,请在图乙的坐标纸中描点画出 I - U 图像。
实验次数 1 2 3 4 5 6
电压 U/V 0.4 0.8 1.2 1.6 2.0 2.4
电流 I/A 0.08 0.16 0.30 0.32 0.40 0.48
(4)小俊和小红分析图像后得出了结论,为了使结论具有普遍性,小俊提出用刚才的实验器材增加实验次数,小红提出换用不同的定值电阻重复前面的实验。你觉得科学合理的是    (选填“小俊 ”或“小红 ”)的方案。
(5)他们发现另外一组的同学画出的图像(如图丙)所反映出的规律与自己的不同,请你分析该小组实验中可能存在的问题是    。
【答案】(1)
(2)定值电阻R断路
(3)
(4)小红
(5)电压表接在了滑动变阻器 R'的两
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】 (1)在实验中,滑动变阻器应该与定值电阻串联,且接线“一上一下”。滑片向右滑动时电流表的示数变大,根据欧姆定律可知,滑动变阻器阻值变小,故滑动变阻器选用右下接线柱与开关右端相连即可,如下图所示:

(2)闭合开关后,电流表无示数,说明电路可能断路;电压表有示数,说明电压表与电源两极之间正常连通。比较可知,应该是与电压表并联的定值电阻R断路。
(3)根据表格数据,依次在方格纸上描点,然后将相邻的点连线,如下图所示:

(4)为了避免一个电阻得到偶然的规律,则实验中应换用阻值不同的定值电阻多次测量,所以小红的方法是合理的;
(5)根据丙图可知,随着电流的增大,根据U=IR可知,定值电阻两端电压变大。根据U总=U+U变可知,变阻器两端电压减小。而图像中电压表的示数减小,符合滑动变阻器两端电压的变化规律,故错误原因可能是电压表接在了滑动变阻器 R'的两端。
【分析】 (1)在实验中,滑动变阻器应该与定值电阻串联,且接线“一上一下”。根据电流表的示数变化确定变阻器接入阻值的变化,进而确定选择的接线柱即可。
(2)根据电压表和电流表的示数变化确定故障的种类和位置;
(3)根据表格中的数据描点连线并据此得出结论;
(4)实验中为了获得普遍的规律,应换用不同的实验器材多次完成实验;
(5)根据U=IR和串联电路的分压规律U总=U+U变分析定值电阻和变阻器两端电压的变化即可。
21.体重超标已影响了部分中学生的身心健康,为了动态监测学生的体重情况,班级科技创新小组设计了一台由电流表改装而成的简易体重计,其电路如图甲所示。已知电源电压恒定,定值电阻R0=5Ω,R为压敏电阻,其阻值与所受到的压力关系如图乙所示,电流表量程为0~0.6A,踏板重力不计,求:
(1)闭合开关S,当体重计空载时,电路中的电流为0.12A,电源电压为多少;
(2)当体重计示数为600N时,R0消耗的电功率为多少;
(3)此体重计所能测量的最大体重为多少。
【答案】(1)解:由图甲可知,闭合开关S,定值电阻R0与压敏电阻R串联,由图乙可知当体重计空载时,R=45,I=0.12A,则电源电压为
答:闭合开关S,当体重计空载时,电路中的电流为0.12A,电源电压为6V
(2)解:由题图乙可知,当体重计示数为600N时,压敏电阻的阻值R'=15Ω,此时电路中电流为
定值电阻R0消耗的功率为
答:当体重计示数为600N时,R0消耗的电功率为0.45W
(3)解:已知电流表量程为0~0.6A,当电路中的电流最大为Imax=0.6A时,体重计测量最大体重,此时压敏电阻的阻值为
由题图乙可知,所能测量的最大体重为1200N。
答:此体重计所能测量的最大体重为1200N。
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率
【解析】【分析】
(1)由图甲可知,闭合开关S,定值电阻R0与压敏电阻R串联 ,电源电压为总电流乘以总电阻。
(2)由题图乙可知,当体重计示数为600N时,压敏电阻的阻值R'=15Ω,可知电流的大小,然后根据功率的公式可求出功率大小。
(3)电流表量程为0~0.6A,当电路中的电流最大为Imax=0.6A时,体重计测量最大体重,此时压敏电阻的阻值为5Ω,由题图乙可知,所能测量的最大体重为1200N 。
22.图甲是一款多功能养生壶,图乙是它的简化电路图,其中 R1 、R2 为电热丝,R1=R2且电阻不变,下表为其铭牌,其中高温挡的额定功率已模糊不清,已知 c 水 =4.2×103J/ (kg ℃) 。在正常工作的情况下,试问:
项目 参数
电源电压(V) 220
低温挡功率(W) 200
中温挡功率(W) 400
高温挡功率(W)  
容积(L) 1.5
(1)在 1 标准大气压下,将初温是 30℃的一壶水烧开,水需要吸收多少热量?
(2)高温挡功率是多少?
(3)若养生壶用高温挡来加热且加热效率为 75% ,烧开这一壶水需要多长时间?
【答案】(1)解:根据表格数据可知,一满壶水的体积:V=1.5L=1.5dm3=1.5×10-3m3,
则这壶水的质量:m=ρ水V=1.0×103kg/m3×1.5×10-3m3=1.5kg,
那么水吸收的热量:Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg ℃)×1.5kg×(100℃-30℃)=4.41×105J。
(2)解:根据乙图可知,当开关S2接A、开关S1断开时,两电阻串联,总电阻为R串;
当开关S2接A、开关S1闭合时,电路为R1的简单电路,总电阻为R1;
当开关S2接B、开关S1闭合时,两电阻并联,总电阻为R并;
根据电阻串并联的知识可知,R串>R1>R并;
由可知,此时总功率P串那么分别对应低温、中温和高温档位。
因并联电路中各支路独立工作、互不影响,且R1=R2,
所以高温档时R1、R2消耗的功率:P1=P2=P中,
则养生壶高温挡的功率:P高=P1+P2=2P中=2×400W=800W。
(3)解: 根据题意可知,烧开这一壶水需要消耗的电能:,
高温档需要的加热时间:。
【知识点】密度公式及其应用;热量的计算;电功率的计算;能量的利用效率
【解析】【分析】 (1)根据m=ρV求出水的质量,再根据Q吸=cm(t-t0)求出水吸收的热量;
(2)根据分析开关在不同闭合情况总功率大小,进而确定对应的工作状态。根据并联电路中各支路独立工作、互不影响以及R1=R2可知,两电阻的电功率和中温挡的功率相等,据此求出养生壶高温挡的功率;
(3)利用求出烧开这一壶水需要消耗的电能,利用求出高温挡需要的加热时间。
1 / 1湖南省岳阳楼区学院路中学2024年九年级下学期入学考试物理试卷
1.如图所示,将两个表面光滑的铅块相互紧压,它们会粘在一起,下方可以挂起重物。该现象主要说明了 (  )
A.分子间有空隙
B.分子间存在引力
C.分子间存在斥力
D.分子处在永不停息地无规则运动中
2.古代人们常用钻木取火,下列情况改变内能方式与其不同的是(  )
A.甲图:冬天搓手取暖 B.乙图:小朋友溜滑梯臀部发热
C.丙图:热鸡蛋放在冷水中冷却 D.丁图:压缩空气使其内能增大
3.如图,在试管内装些水,用橡胶塞塞住管口,将水加热一段时间后,橡胶塞被冲出。则(  )
A.管内水蒸气的内能不变 B.水所含的热量增加
C.管内水蒸气对橡胶塞做了功 D.灯中剩余酒精的热值变小
4.下列估测的数据中,最符合实际的是 (  )
A.一节干电池的电压约为 1.5V
B.一个电热水壶的加热功率约为 10W
C.一台电视机正常工作的电流约为 10A
D.一盏台灯工作 2 小时消耗电能约为 5kW h
5.下列电路中,闭合开关后,电流表能正确测量出通过灯泡电流的是(  )
A. B.
C. D.
6.城市中修建人工湖和湿地公园,可以调节气温,这主要是利用水的 (  )
A.密度较大 B.比热容大 C.沸点较高 D.流动性好
7.下列物品通常情况下属于导体的是 (  )
A.纸杯 B.铁锅 C.瓷碗 D.木铲
8.现在的电动自行车为了安全设计了双钥匙电动安全锁,这里的钥匙相当于“开关 ”,只有两把钥匙同时使用(开关闭合)才能开锁。以下符合设计要求的电路图是 (  )
A. B.
C. D.
9.“安全用电,人人有责”是人们生活中必备的安全意识。下列做法符合安全用电要求的是(  )
A.在高压线下钓鱼
B.使用试电笔检验插座的火线
C.照明电路的安装方式
D.同时使用多个大功率用电器
10.关于如图所示四个实验的说法不正确的是(  )
A.图甲,说明通电导线的周围有磁场
B.图乙,闭合开关后,小磁针N极将顺时针偏转
C.图丙,反映的是电动机的工作原理
D.图丁,说明通电螺线管的匝数越多,磁性越强
11.小明家的屋顶上有一个水池,如图是他设计的一种自动测量水池内水位高低的装置,R '是定值电阻,R 是滑动变阻器,它的金属滑片是杠杆的一端。从水位表(用电流表改装)指针的刻度,就可知道水池内水位的高低。下列对装置的设计方案提出的建议,可行的是 (  )
A.用导线代替电阻 R '接通电路
B.用塑料材料制作杠杆 AB
C.用软绳连接杠杆 A 端与浮标
D.用电压表改装水位表,并与 R '并联
12.如图甲所示的电路中, 电源电压不变,小灯泡 L 的阻值不变,滑动变阻器 R 的规格是“ 100Ω 1A ”。闭合开关,在保证电路元件安全且能使小灯泡正常发光的前提下,最大范围内移动滑片,绘制了通过变阻器的电流与变阻器阻值关系的图象,如图乙所示。下列说法正确的是 (  )
A.电源电压为 6V
B.小灯泡的电阻为 10Ω
C.小灯泡的额定功率为 18W
D.整个电路电功率最小时,20s内滑动变阻器消耗的电能为 20J
13.如图是我国古代发明的取火器模型图,把推杆迅速推入牛角套筒时,套筒内空气被压缩,推杆前端的艾绒立刻燃烧起来,此过程中机械能转化为   能,内燃机工作的   冲程原理与该过程相同
14.如图是一个磁悬浮地球仪,球体内部有一个永磁体,底座通电时地球仪可以悬浮在上方,此时底座相当于一个   ;如果需要连续调节地球仪的悬浮高度,可以通过在底座电路中接入一个   来实现。
15.有一只小灯泡上标有“3.6V 0.3A”字样,灯泡正常发光时的电流是   A。如果我们只有电压为6V的电源,要使小灯泡正常发光,需要串联一个   Ω的电阻。
16.小平家 5 月份的电费为 50 元,当地电价为 0.5 元/kW h,5 月末他家的电能表示数如图, 5 月初电能表的示数应为     kW h 。他家可以同时使用用电器的总功率不能超过     W 。他单独使用电炖锅正常工作 3min , 电能表转盘转过 160 转,则电炖锅的额定功率为     W。
17.
(1)在如图所示电路的“〇 ”内填上适当的电表符号。要求:当开关 S 闭合时,电路连接正确。
(2)如图所示,小磁针在通电螺线管作用下处于静止状态,请在图中标出通电螺线管的 S极并用箭头表示螺线管中电流的方向。
18.在比较不同物质吸热能力的实验中,将甲、乙两种不同的液体分别放入两个相同的烧杯内,用相同的电加热器同时加热,记录相关数据,并绘制如图所示的图象。(不计热量损失)
(1)实验时,选用初温和     均相等的甲、乙两种液体;
(2)加热 10 分钟, 甲液体吸收的热量   (选填“大于 ”、“小于 ”或“等于 ”)乙液体吸收的热量;
(3)乙液体的比热容是甲液体比热容的     倍。
19.在探究电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关的实验中。某兴趣小组猜想:电流通过导体产生的热量可能与通过导体的电流、导体的电阻和通电时间有关,于是他们利用甲、乙、丙三个装置进行实验探究,如图所示,三个装置的透明容器中各有一段电阻丝,容器中密封着等量的空气,U 形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。
(1)要探究电热与电阻的关系,应选用     组合,并将它们     接到电源两端进行实验。
(2)选用乙、丙组合,串联接到电源两端进行实验,在通电时间相同的情况下,发现乙装置 U 形管中液面高度变化大,由此可得到的结论是:在电阻相同、通电时间相同的情况下,   。
(3)实验中通过观察 U 形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化,在研究许多物理问题时都会用到这种方法,下列实例采用研究方法与此相同的是 ____。
A.探究电流与电压、电阻的关系
B.用铁屑显示磁体周围磁场分布
C.研究光的传播时,引入“光线 ”
D.探究平面镜成像的特点
20.如图甲为小俊和小红在探究电阻一定时电流与电压关系的实验中连接的部分实物图。
(1)用笔画线代替导线将实物图连接完整,使滑片向右滑动时电流表的示数变大    。
(2)正确连接电路,闭合开关后,发现电流表无示数,电压表有示数,则电路可能出现的故障是    。
(3)排除故障后,测量出的数据如表,请在图乙的坐标纸中描点画出 I - U 图像。
实验次数 1 2 3 4 5 6
电压 U/V 0.4 0.8 1.2 1.6 2.0 2.4
电流 I/A 0.08 0.16 0.30 0.32 0.40 0.48
(4)小俊和小红分析图像后得出了结论,为了使结论具有普遍性,小俊提出用刚才的实验器材增加实验次数,小红提出换用不同的定值电阻重复前面的实验。你觉得科学合理的是    (选填“小俊 ”或“小红 ”)的方案。
(5)他们发现另外一组的同学画出的图像(如图丙)所反映出的规律与自己的不同,请你分析该小组实验中可能存在的问题是    。
21.体重超标已影响了部分中学生的身心健康,为了动态监测学生的体重情况,班级科技创新小组设计了一台由电流表改装而成的简易体重计,其电路如图甲所示。已知电源电压恒定,定值电阻R0=5Ω,R为压敏电阻,其阻值与所受到的压力关系如图乙所示,电流表量程为0~0.6A,踏板重力不计,求:
(1)闭合开关S,当体重计空载时,电路中的电流为0.12A,电源电压为多少;
(2)当体重计示数为600N时,R0消耗的电功率为多少;
(3)此体重计所能测量的最大体重为多少。
22.图甲是一款多功能养生壶,图乙是它的简化电路图,其中 R1 、R2 为电热丝,R1=R2且电阻不变,下表为其铭牌,其中高温挡的额定功率已模糊不清,已知 c 水 =4.2×103J/ (kg ℃) 。在正常工作的情况下,试问:
项目 参数
电源电压(V) 220
低温挡功率(W) 200
中温挡功率(W) 400
高温挡功率(W)  
容积(L) 1.5
(1)在 1 标准大气压下,将初温是 30℃的一壶水烧开,水需要吸收多少热量?
(2)高温挡功率是多少?
(3)若养生壶用高温挡来加热且加热效率为 75% ,烧开这一壶水需要多长时间?
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】分子间相互作用力
【解析】【解答】 如图所示, 将两个表面光滑的铅块相互紧压后,两个铅块就会粘在一起。且下面还可以挂一个重物,这是因为两个铅块分子之间存在相互作用的引力,
故B正确,而ACD错误。
故选B。
【分析】根据分子之间存在相互作用的引力和斥力的知识判断。
2.【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】钻木取火,物体间相互摩擦,是做功的方式改变物体的内能。
A.搓手取暖,双手克服摩擦做功,是做功的方式改变物体内能,故A不符合题意;
B.溜滑梯时,臀部和滑梯摩擦,是做功的方式改变物体内能,故B不符合题意;
C.热鸡蛋放在冷水中,温度不同,热量从鸡蛋传向水,是热传递的方式改变物体内能,故C符合题意;
D.压缩空气体积时,对空气做功,使空气内能增大,故D不符合题意。
故选C。
【分析】物体间相互摩擦、压缩体积,是做功方式改变内能;物体间温度不同,通过热传递改变内能。
3.【答案】C
【知识点】热量的概念;温度、热量与内能的关系;燃料的热值
【解析】【解答】 AC.将橡胶塞推出去时,管内水蒸气推动橡胶塞做功,将水蒸气的内能转化为橡胶塞的机械能,则水蒸气的内能减小,故A错误,C正确;
B.热量是一个过程量,只能说吸收或放出热量,不能说物体含有多少热量,故C错误;
D.热值是燃料自身的一种特性,与质量无关,所以剩余的酒精热值不变,故D错误。
故选C。
【分析】AC.物体对外界做功,内能减小;外界对物体做功,内能增大;
B.在热传递的过程中内能转化的多少叫热量;
D.热值表示燃料燃烧放热本领大小,只与燃料的种类有关。
4.【答案】A
【知识点】电流的大小;电流和电流的单位换算;电压和电压的单位换算;电功率
【解析】【解答】 ABC.根据生活经验可知,一节新干电池的电压为1.5V,电热水壶的加热功率约为1000W,电视机正常工作的电流约为0.5A,故A符合题意,而BC不符合题意;
D.一盏台灯的功率大约20W=0.02kW,则它工作2小时消耗电能约为:W=Pt=0.02kW×2h=0.04kW h,故D不符合实际。
故选A。
【分析】ABC.根据自己对电压、功率和电流的知识判断;
D.估测台灯的功率,根据W=Pt计算台灯消耗的电能。
5.【答案】D
6.【答案】B
【知识点】比热容的定义及其计算公式;水的比热容的特点及其应用
【解析】【解答】 由公式Q=cmΔt可知,水的比热容比较大,则吸收相同的热量或放出相同的热量时,水的温度差变化较小,使得周围的温度变化不明显,所以会起到调节气温的作用,故B正确,而ACD错误。
故选B。
【分析】比热容表示物质吸放热本领大小,据此分析判断。
7.【答案】B
【知识点】导体与绝缘体
【解析】【解答】根据生活经验可知,纸杯、瓷碗和木铲,都不容易导电,为绝缘体;铁锅容易导电,为导体,故B符合题意,而ACD不合题意。
故选B。
【分析】容易导电的物体叫导体,不容易导电的物体叫绝缘体。
8.【答案】C
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】根据题意可知, 只有两把钥匙同时使用(开关闭合)才能开锁 ,说明这两个开关相互影响,即它们串联,再与电动机串联,如下图所示:
故选C。
【分析】用电器相互影响为串联,用电器不相互影响为并联,据此确定两个开关的串并联关系即可。
9.【答案】B
【知识点】测电笔的使用;安全用电原则
【解析】【解答】A.在高压线下钓鱼,容易发生触电事故,故需要远离高压线,A不符合题意;
B.使用试电笔检验插座的火线,若氖管发光,则为火线,B符合题意;
C.开关需要接在火线和用电器之间,避免开关断开后,仍然有电流经过灯泡,而发生触电事故,C不符合题意;
D.大功率电器需要错峰使用,避免总功率过大,导致干路电流过大,而引起火灾,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】使用试电笔检验插座的火线时氖管发光;家庭电路中,灯泡的开关连接在火线一侧;多个大功率用电器不能同时使用同一插座。
10.【答案】C
【知识点】磁感线及其特点;通电直导线周围的磁场;发电机的构造和原理;通电螺线管的极性和电流方向的判断;影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】 A、导线通电后,小磁针发生了偏转,说明通电导线周围存在磁场,证明了电流的磁效应,故A正确;
B、由安培定则可知,螺线管的左端为S极,右端为N极,根据同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引知,闭合开关后,小磁针N极顺时针偏转,故B正确;
C、闭合电路的一部分导体切割磁感线时会产生感应电流,是电磁感应现象实验,是发电机的原理图,不是电动机的原理图,故C错误;
D、图丁中,两个螺线管串联接入电路中,电流相等,线圈的匝数不同,通电螺线管的匝数越多,磁性越强,故D正确。
故选:C。
【分析】奥斯特实验说明了通电导体周围存在磁场;根据安培定则判定螺线管的磁极,同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引;电动机是利用通电导体在磁场中受力运动的原理制成的,工作时将电能转化为机械能;发电机是利用电磁感应现象的原理制成的,工作时将机械能转化为电能;电流一定时,通电螺线管磁性的线圈的匝数越多,磁性越强。
11.【答案】D
【知识点】导体与绝缘体;电路的三种状态;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】 A.根据图片可知,如果电路中用导线代替R1,当滑动变阻器的滑片滑到下端时,出现短路,电路中电流过大,可能会烧毁电流表或其它元件,所以不能用导线代替电阻R'接通电路,故A错误;
B.根据图可知,AOB上的OB杆连接R'和变阻器,所以AB需用导体制成,而塑料属于绝缘体,故B错误;
C.根据图片可知,A端依靠一根硬棒产生的力随浮标而上升或下降。如果AB与浮标的连接是软绳,那么在浮标上升时,这个力就消失来,则A端就不会随之上升,故C错误;
D.根据电路图可知,变阻器R与定值电阻R'串联。当水池内水位的高低变化时,滑动变阻器连入的电阻大小发生变化,从而导致电路中的电流变化,根据欧姆定律可知R'两端电压也随之变化,则用电压表改装水位表,并与R'并联可行,故D正确。
故选D。
【分析】A.如果电路中用导线代替R1,当滑动变阻器的滑片滑到下端时,会出现短路现象;
B.根据图片分析OB段在电路中的作用判断;
C.根据杠杆的作用和浮标上升和下降时A点和浮球之间硬棒的作判断;
D.由图知R与R'串联,根据串联电路特点和欧姆定律分析水位变化时水位表的示数也发生变化,通时R'两端电压也随之变化,据此分析。
12.【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用;电功的计算;电功率的计算
【解析】【解答】 AB.根据甲图可知,灯泡与变阻器R串联,电压表测量变阻器R的电压。
当滑动变阻器接入电路的电阻为20Ω时,通过电阻的电流为0.3A,
由U总=UL+U可得:U总=0.3A×RL+0.3A×20Ω--------①;
当电路中的电流I2=0.1A时,变阻器的阻值R=100Ω,
根据U总=UL+U得到:U总=0.1A×RL+0.1A×100Ω-------②
联立①②,解得:RL=20Ω、U电=12V,故A错误,B正确;
C.根据题意可知,要保证灯泡正常发光,则通过灯泡的电流最大为其额定电流,那么小灯泡的额定电流为0.3A,
此时变阻器的电压为额定电压为: U=IR=0.3A×20Ω=6V;
则灯泡的额定电压为:U额=U总-U=12V-6V=6V;
则小灯泡的额定功率为:P额=U额I额=6V×0.3A=1.8W,故C正确;
D.根据乙图可知,当电路中电流最小(0.1A)时,总功率最小,此时变阻器接入电路的阻值为100Ω,
则这种情况下20s内滑动变阻器消耗的电能为:W=I小2R滑大t=(0.1A)2×100Ω×20s=20J,故D错误。
故选D。
【分析】 由图可知,灯泡L与变阻器R串联,电流表测量电路中的电流,电压表测量变阻器R两端的电压;
AB.根据图乙确定有关变阻器的阻值和对应的电流,然后根据U总=UL+U和欧姆定律列方程组计算出电源电压和小灯泡的电阻;
C.由图乙可知,电路中的最大电流为0.3A,为保证电路元件安全,电路中的电路不能超过灯泡L的额定电流和变阻器允许通过的最大电流。根据U=IR计算此时变阻器的电压,根据U额=U总-U计算此时灯泡的额定电流,最后根据P=UI计算灯泡的额定功率;
D.电源电压不变,当电路中电流最小时,总功率最小,由图像可知最小电流为0.1A,此时变阻器接入电路的阻值为100Ω,根据W=I2Rt求出整个电路电功率最小时20s内滑动变阻器消耗的电能。
13.【答案】内;压缩
【知识点】热机的四个冲程
【解析】【解答】 把推杆迅速推入牛角套筒时,套筒内空气被压缩,推杆前端的艾绒立刻燃烧起来,此过程中机械能转化为内能, 内燃机工作的压缩冲程原理与该过程类似
综上第1空为内;第2空为压缩
【分析】根据热机四冲程填空
汽油机四个冲程包括:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程,根据特点进行识别。
吸气冲程特点:进气后打开,排气口关闭,活塞下移;
压缩冲程:进气后关闭,排气口关闭,活塞上移,能量转化为机械能转化为内能,气缸内空气内能增加;
做功冲程:进气后关闭,排气口关闭,火花塞点燃,高温高压的气体推动活塞下移,气体内能减小,能量转化为内能转化为机械能;
排气冲程:进气后关闭,排气口打开,活塞上移,排除废气。
14.【答案】电磁铁;滑动变阻器
【知识点】磁场;影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】 底座通电时地球仪可以悬浮在上方,说明底座通电时就有了磁场,所以此时底座相当于一个电磁铁。 如果需要连续调节地球仪的悬浮高度,则需要调节磁场的强弱,可以通过控制电流的大小来调节磁场强弱。只需要在底座电路中接入一个滑动变阻器即可。
综上 第1空、电磁铁; 第2空、滑动变阻器;
【分析】电磁铁磁性的有无与电流的通断有关,磁性强弱与两个因素有关:线圈匝数多少、电流大小。
15.【答案】0.3;8
【知识点】串联电路的电流规律;串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】(1)灯泡标有“3.6V 0.3A”,则灯泡的额定电压为3.6V,额定电流为0.3A,因此灯泡正常发光时的电流为0.3A。
(2)串联电阻两端的电压U=U总-UL=6V-3.6V=2.4V;
则串联的电阻的阻值:。
【分析】(1)根据灯泡铭牌上数值的意义确定灯泡正常发光的电流;;
(2)首先根据U=U总-UL计算串联电阻两端的电压,再根据计算这个电阻的阻值。
16.【答案】1923.6;4400;1600
【知识点】电能表参数的理解;电功的测量;电功率的计算
【解析】【解答】 (1)由题意可得, 小平家 5 月份的电费为 50 元,当地电价为 0.5 元/kW h,
则他家五月份消耗的电能:,
根据图片可知,五月末电能表的示数为2023.6kW h,
则月初电能表的示数为:2023.6kW h-100kW h=1923.6kW h;
(2)根据图片可知,电能表的额定电压为220V,电能表允许接入的最大电流为20A,
则他家同时使用的用电器总功率不能超过:P最大=UI最大=220V×20A=4400W。
(3)根据“2000r/kW h”可知,转盘转160r时电炖锅消耗的电能:,
则电炖锅的额定功率:。
【分析】 (1)首先用电费除以单价得到5月消耗的电能,然后用月末电能表示数减去本月消耗的电能可得月初电能表的示数。
(2)根据电能表的示数确定电能表的工作电压和平时工作允许通过的最大电流(20A),利用P=UI求他家同时使用的用电器总功率最大值;
(3)首先根据计算电炖锅消耗的电能,再利用求电炖锅正常工作时的电功率,即额定功率。
17.【答案】(1)
(2)
【知识点】电流表的连接;电压表的连接;安培定则;磁极间的相互作用
【解析】【解答】 (1)根据图片可知,如果两个圆圈都是电流表,那么整个电路发生短路,不符合题意。
电阻R1的两端已经与电源两极连通,则它可以单独工作,因此两个电阻应该为并联。如果让R2单独工作,则下面的圆圈必须为电流表,右边的圆圈为电压表,如下图所示:
(2)根据图片可知, 小磁针静止时,N极指向右方,根据异名磁极相互吸引可知,通电螺线管的左侧为N极,右侧为S极。
右手握住螺线管,大拇指指向左端,此时四指指尖向上,即线圈上电流方向向上,因此电流的方向为由右侧流入,从左侧流出,如下图所示:
【分析】(1)灯泡要发光,就必须与电源两极相连。根据图片电路的连接情况,确定电流的流向,结合“电流表相当于导线,电压表相当于断路”分析即可;
(2)首先根据磁极之间的相互作用规律确定螺线管的磁极方向,然后根据安培定则判断线圈上的电流方向即可。
18.【答案】(1)质量
(2)等于
(3)2
【知识点】比热容的定义及其计算公式;探究不同物质的吸热能力
【解析】【解答】 (1)根据Q=cm△t可知,质量相同的不同物质吸收相同的热量时,比热容大的升高的温度小,则要研究两种液体的吸热本领,应控制两个烧杯中所装的甲、乙两种液体的初温相同和质量相等;
(2)根据题意可知,用相同的电加热器同时加热,根据Q=W=Pt可知,加热时间相同,吸收的热量相同,所以加热10min,甲吸收的热量等于乙吸收的热量;
(3)根据图片可知,都升高60℃时,甲加热10min,乙加热20min,
所以,Δt甲=Δt乙,且m甲=m乙;
根据可知,。
【分析】 (1)根据Q=cm△t可知,质量相同的不同物质吸收相同的热量时,比热容大的升高的温度小,根据控制变量法的要求分析;
(2)用相同的电加热器同时加热,根据Q=W=Pt可知,加热时间相同,吸收的热量相同;
(3)由图知,甲加热10min温度的变化量等于乙加热20min温度的变化量,根据题目条件,由求两种物质的比热容之比。
19.【答案】(1)甲和乙;串联
(2)电流越大,产生的热量越多
(3)B
【知识点】焦耳定律;物理学方法
【解析】【解答】 (1)根据控制变量法的要求可知,要研究电热与电阻的关系,需要控制通过电阻的电流与通电时间相同,只改变阻值,故选择甲和乙组合串联即可。
(2)选用乙、丙组合串联时,乙容器中5Ω电阻在干路上电流大,丙容器中5Ω电阻在支路上电流小。当在通电时间相同的情况下,发现乙装置U形管中液面高度变化大,可知产生的热量越多,可以得出的结论是:在电阻和通电时间相同时,通过导体的电流越大,产生的热量越多。
(3)实验中通过观察U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化,应用了转换法。
A.探究电流与电压、电阻的关系时,用到的方法是控制变量法,故A不符合题意;
B. 用铁屑显示磁体周围磁场分布用的是转换法,故B符合题意;
C.研究光的传播时,引入“光线”,这是模型法,故C不符合题意;
D.探究平面镜成像的特点,用到的是替代法,故D不符合题意。
故选B。
【分析】 (1)根据控制变量法的要求可知,要探究电热与电阻的关系,需要控制通过电阻的电流与通电时间相同,而电阻的阻值不同,据此分析;
(2)根据乙和丙串联时两个电阻的哪个电流大小不同,根据控制变量法的要求描述结论;
(3)转换法是一种将难以直接观察或测量的现象转换为易于观察或测量的现象的方法,据此分析各个选项中使用的物理研究方法即可。
20.【答案】(1)
(2)定值电阻R断路
(3)
(4)小红
(5)电压表接在了滑动变阻器 R'的两
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】 (1)在实验中,滑动变阻器应该与定值电阻串联,且接线“一上一下”。滑片向右滑动时电流表的示数变大,根据欧姆定律可知,滑动变阻器阻值变小,故滑动变阻器选用右下接线柱与开关右端相连即可,如下图所示:

(2)闭合开关后,电流表无示数,说明电路可能断路;电压表有示数,说明电压表与电源两极之间正常连通。比较可知,应该是与电压表并联的定值电阻R断路。
(3)根据表格数据,依次在方格纸上描点,然后将相邻的点连线,如下图所示:

(4)为了避免一个电阻得到偶然的规律,则实验中应换用阻值不同的定值电阻多次测量,所以小红的方法是合理的;
(5)根据丙图可知,随着电流的增大,根据U=IR可知,定值电阻两端电压变大。根据U总=U+U变可知,变阻器两端电压减小。而图像中电压表的示数减小,符合滑动变阻器两端电压的变化规律,故错误原因可能是电压表接在了滑动变阻器 R'的两端。
【分析】 (1)在实验中,滑动变阻器应该与定值电阻串联,且接线“一上一下”。根据电流表的示数变化确定变阻器接入阻值的变化,进而确定选择的接线柱即可。
(2)根据电压表和电流表的示数变化确定故障的种类和位置;
(3)根据表格中的数据描点连线并据此得出结论;
(4)实验中为了获得普遍的规律,应换用不同的实验器材多次完成实验;
(5)根据U=IR和串联电路的分压规律U总=U+U变分析定值电阻和变阻器两端电压的变化即可。
21.【答案】(1)解:由图甲可知,闭合开关S,定值电阻R0与压敏电阻R串联,由图乙可知当体重计空载时,R=45,I=0.12A,则电源电压为
答:闭合开关S,当体重计空载时,电路中的电流为0.12A,电源电压为6V
(2)解:由题图乙可知,当体重计示数为600N时,压敏电阻的阻值R'=15Ω,此时电路中电流为
定值电阻R0消耗的功率为
答:当体重计示数为600N时,R0消耗的电功率为0.45W
(3)解:已知电流表量程为0~0.6A,当电路中的电流最大为Imax=0.6A时,体重计测量最大体重,此时压敏电阻的阻值为
由题图乙可知,所能测量的最大体重为1200N。
答:此体重计所能测量的最大体重为1200N。
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率
【解析】【分析】
(1)由图甲可知,闭合开关S,定值电阻R0与压敏电阻R串联 ,电源电压为总电流乘以总电阻。
(2)由题图乙可知,当体重计示数为600N时,压敏电阻的阻值R'=15Ω,可知电流的大小,然后根据功率的公式可求出功率大小。
(3)电流表量程为0~0.6A,当电路中的电流最大为Imax=0.6A时,体重计测量最大体重,此时压敏电阻的阻值为5Ω,由题图乙可知,所能测量的最大体重为1200N 。
22.【答案】(1)解:根据表格数据可知,一满壶水的体积:V=1.5L=1.5dm3=1.5×10-3m3,
则这壶水的质量:m=ρ水V=1.0×103kg/m3×1.5×10-3m3=1.5kg,
那么水吸收的热量:Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg ℃)×1.5kg×(100℃-30℃)=4.41×105J。
(2)解:根据乙图可知,当开关S2接A、开关S1断开时,两电阻串联,总电阻为R串;
当开关S2接A、开关S1闭合时,电路为R1的简单电路,总电阻为R1;
当开关S2接B、开关S1闭合时,两电阻并联,总电阻为R并;
根据电阻串并联的知识可知,R串>R1>R并;
由可知,此时总功率P串那么分别对应低温、中温和高温档位。
因并联电路中各支路独立工作、互不影响,且R1=R2,
所以高温档时R1、R2消耗的功率:P1=P2=P中,
则养生壶高温挡的功率:P高=P1+P2=2P中=2×400W=800W。
(3)解: 根据题意可知,烧开这一壶水需要消耗的电能:,
高温档需要的加热时间:。
【知识点】密度公式及其应用;热量的计算;电功率的计算;能量的利用效率
【解析】【分析】 (1)根据m=ρV求出水的质量,再根据Q吸=cm(t-t0)求出水吸收的热量;
(2)根据分析开关在不同闭合情况总功率大小,进而确定对应的工作状态。根据并联电路中各支路独立工作、互不影响以及R1=R2可知,两电阻的电功率和中温挡的功率相等,据此求出养生壶高温挡的功率;
(3)利用求出烧开这一壶水需要消耗的电能,利用求出高温挡需要的加热时间。
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