【文档说明】2021-2022学年河南省郑州市中原区学森实验学校九年级上期末物理试题及答案解析.docx,共(22)页,632.314 KB,由小喜鸽上传
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第1页,共22页2021-2022学年河南省郑州市中原区学森实验学校九年级(上)期末物理试卷一、单选题(本大题共6小题,共18.0分)1.如图是人们在生活用电中的几种做法,其中正确的是()A.试电笔的握法B.带金属外
壳的用电器使用合格的三孔插座C.多个大功率用电器同时使用一个插座D.使用绝缘皮破损的导线2.关于下列四幅图的说法正确的是()A.甲图的实验说明磁场能产生电流B.乙图的实验所揭示的原理可制成发电机C.丙图是演示电磁感应现象的实验装置D.丁图中麦克风应用了磁场对电流的作用
第2页,共22页3.如图1所示是电阻甲和乙的𝐼−𝑈图象,下列说法正确的是()A.电阻乙为定值电阻B.当电阻甲两端电压为2𝑉时,𝑅甲=0.4𝛺C.如图2所示,当开关闭合,电路电流为0.2𝐴时,电路总电阻是15𝛺D.
如图3所示,当开关闭合,电源电压为2𝑉时,电路总电流为0.4𝐴4.如图所示,对于图片中所描述的物理过程,下列分析中正确的是()A.图甲,厚玻璃内的空气被压缩时,空气的内能减少B.图乙,瓶子内的空气推动塞子跳起时,空气的内
能增大C.图丙,试管内的水蒸气推动了塞子冲出时,水蒸气的内能减少D.图丁,汽缸内的气体推动活塞向下运动时,气体的内能增大5.小明家的饮水机具有加热和保温两种功能:当饮水机处于加热状态时,饮水机的红灯亮绿灯灭;水被加热到预定温度时,饮水
机内部的温控开关𝑆自动切换到保温状态,此时饮水机的绿灯亮红灯灭,下列电路中与上述情况相符的是()第3页,共22页A.B.C.D.6.按如图所示连接好电路,闭合开关后发现小灯泡𝐿1和𝐿2均不发光,电流表无示数。现用电压表检测电路故障,用电压表分别测得𝑏𝑐、𝑑𝑒
、𝑎𝑓间的电压为0𝑉、3𝑉、3𝑉,由此可以判断电路故障可能是()A.𝐿1短路B.𝐿2短路C.𝐿1断路D.𝐿2断路二、多选题(本大题共2小题,共6.0分)7.如图所示,电源电压为4.5𝑉,电压表量程为“0~3𝑉”,滑动变阻器规格为“20𝛺1𝐴”,小灯泡标有“
2.5𝑉1.25𝑊”(灯丝电阻不变).电流表量程为“0~0.6𝐴”,在保证电路元件安全的情况下,下列说法正确的是()A.小灯泡的灯丝电阻为5𝛺B.该电路功率变化范围是1.35𝑊~2.7𝑊C.滑动变阻器连入电路的阻值
变化范围是4~10𝛺D.电流表最大示数为0.6𝐴第4页,共22页8.小明同学家的电能表上标有“3000𝑟𝑒𝑣𝑠/(𝑘𝑊⋅ℎ)”的字样,他将家中的其它用电器都与电源断开,仅让电水壶在额定电压下工作,观察1𝑚𝑖𝑛内电能表的转盘转了45𝑟𝑒𝑣𝑠,则
下列说法正确的是()A.电水壶是利用电流的磁效应来工作的B.烧水过程中消耗的电能为5.4×105𝐽C.电水壶的额定功率为900𝑊D.当实际电压只有额定电压的90%时,电水壶的实际功率为729𝑊三、填空题(本大题共6小题,共18.0分)9.中医拔火罐能有效治疗某些疾病,使用时先加热
火罐中气体,再按图示方法迅速将火罐按到皮肤上。一段时间后,罐内气体的内能______,这是通过______来改变罐内气体内能的;由于罐内气体压强______外部大气压,从而使火罐紧紧吸附在皮肤上。10.扬声器与______(选填“发电机”或“电动机”)的工作原理相同
,______(选填“是”或“不是”)根据电磁感应现象制成。若通过线圈的电流是______的电流,线圈就会不断地来回振动,带动纸盆也来回振动,于是扬声器就发出了声音。11.初夏的贵阳,天气凉爽,日平均气温在20℃左右,此温度______(选填“高于”或“低于”)人的正常体温。但
在寒冷的冬天,人们常用搓摩双手的方法保暖,这是通过______改变物体的内能。如果将10𝑘𝑔20℃的水加热到40℃,需吸收______𝐽的热量。12.2021年5月15日,“天问一号”火星探测器所携带的“祝融
号”火星车及其着陆组合体成功降落在火星。“祝融号”火星车使用太阳能电池板供电,太阳能属于______(选填“可再生”或“不可再生”)能源,来源于太阳内部发生的核______(选填“裂变”或“聚变”)。地面
控制中心通过______波向它发出指令。13.如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关𝑆,已知电压表的示数为2.4𝑉,且灯泡𝐿1和𝐿2两端的电压之比为3:2,则电源电压为______第5页,共22页14.如
图所示的电路中,电源电压恒定。𝑅0是定值电阻,闭合开关𝑆,向右移动滑动变阻器滑片𝑃的过程中,三个电表示数的变化情况为:电流表𝐴1的示数______,电流表𝐴2的示数______,电压表𝑉的示数______。四、作图题(本大题共2
小题,共6.0分)15.如图所示,处于光滑水平面的小车上放有一条形磁铁,左侧有一螺旋管,当开关𝑆闭合时,发现小车向右运动,请在图中标出电源的正负极,通电螺线管的𝑁、𝑆极和𝐴点处磁感线的方向.16.如图所示,请用笔画代替导线,将图中元件接入家庭电路中,要求:①同时闭合声控开关和
光控开关电灯才能亮;②三孔插座单独接入。五、实验探究题(本大题共3小题,共34.0分)17.在“测量小灯泡的电功率”实验中,小灯泡额定电压为2.5𝑉(电阻值约为5𝛺)。(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中的
实物电路连接完整。(2)连接好电路后闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数,则出现故障的原因是______(选填“小灯泡断路”或“小灯泡短路”)。第6页,共22页(3)故障排除后,闭合开关,移动滑动变阻器滑片𝑃到某处时,电压表示数为2�
�,为了测量小灯泡的额定功率,应将滑片𝑃向______(选填“左”或“右”)端移动,使电压表示数为2.5𝑉,此时电流表指针位置如图乙所示,则小灯泡的额定功率为______𝑊。(4)若此实验中电流表坏了,为了
测出小灯泡的额定功率,小组同学们增加了一个𝑅0=5𝛺的定值电阻,设计了如图丙所示的电路和如下实验方案:①调节滑片,使电压表的示数为小灯泡的额定电压;②保持滑片位置不变,只将电压表𝑎点该接到𝑐点,测出定值电阻𝑅0两端的电
压𝑈0,通过计算就可得到小灯泡的额定功率。请你指出该设计方案中存在的问题:______。18.某同学在“探究不同物质吸热情况”的实验中,将水和煤油分别装在两个相同的烧杯中,用两个相同的酒精灯加热,每隔2𝑚𝑖𝑛记录一次温度。(1)图甲是这位同学的实验装置,其中有一处明显错误,请指出错误之
处:______;(2)纠正错误后继续实验,加热过程中某时刻水的温度如图乙所示为______℃;(3)实验中用______表示物质吸热的多少;(4)某同学根据记录的实验数据,绘制了如图丙所示的温度随时间变化关系的图象,由图象可知______吸热能力强。已知水的比热
容为4.2×103𝐽/(𝑘𝑔⋅℃),则煤油的比热容为______𝐽/(𝑘𝑔⋅℃)。19.如图所示,用电流表(0~0.6𝐴0~3𝐴)、电压表(0~3𝑉0~15𝑉)、定值电阻(5𝛺、10�
�、15𝛺、20𝛺各一个)、滑动变阻器、电源(6𝑉)、开关和导线若干,探究电流与电阻的关系。第7页,共22页|(1)请你根据图甲所示的电路图,将图乙中的电路连接完整。(2)滑动变阻器在电路中的作用是______。(3)小强做此实验时,在
电流表使用无误的情况下,收集测量数据,记录表格如下:实验次数1234电阻𝑅/𝛺5101520电流𝐼/𝐴0.400.200.180.10(4)小强的四次实验操作中有次是错误的,请你对小强记录的数据进行分析,你发现第______次测量的数据是错误的,错误的原因是______。(5)请你根据表
中正确的数据,在丙图中绘制出电流随电阻变化的图象。从而得出结论是:______。(6)此实验滑动变阻器最大阻值至少为______𝛺。六、计算题(本大题共2小题,共22.0分)20.如图,电源电压恒定,小灯泡𝐿标有“6𝑉3𝑊”字样,定
值电阻𝑅2的阻值为10𝛺,𝑅1为滑动变阻器,开关𝑆1、𝑆2都闭合时,𝐿恰好正常发光,电流表示数为1.1𝐴.求:(1)小灯泡正常发光时的电阻;(2)𝑆1、𝑆2都闭合时,𝑅1在10𝑚𝑖𝑛内消耗的电能;(3)𝑆1、𝑆2都断开,调节滑片使𝑅
2的电功率为𝑅1电功率的2倍时,𝑅2的电功率。第8页,共22页21.小明查阅资料,了解到出于安全考虑,电梯都设置超载自动报警系统,其工作原理如图甲所示,电路由工作电路和控制电路组成:在工作电路中,当电梯没有超载时,触点�
�与触点𝐴接触,闭合开关𝑆,电动机正常工作;当电梯超载时,触点𝐾与触点𝐵接触,电铃发出报警铃声,闭合开关𝑆,电动机不工作。在控制电路中,已知电源电压𝑈=6𝑉,保护电阻𝑅1=100𝛺,电阻式压力传感器(压敏电阻)𝑅2的阻值随压力𝐹大小变化如图乙所示,电梯
底架自重和电磁铁线圈的阻值都忽略不计。(1)在控制电路中,当压敏电阻𝑅2受到的压力𝐹增大时,其阻值减小,从而使电磁铁的磁性______(填“增强”、“减弱”或“不变”)。(2)若电磁铁线圈电流达到20𝑚𝐴时,衔铁刚好被吸住,电铃发出警报声。当该电梯厢内站立总质量为1000𝑘𝑔
的乘客时,试通过计算说明电梯是否超载?(𝑔取10𝑁/𝑘𝑔)第9页,共22页答案和解析1.【答案】𝐵【解析】解:𝐴、试电笔要求应用手接触尾部金属片,才能使测电笔正常工作,故A握法错误;B、带金属外壳的用电器应接地,故
应使用三孔插座;故B正确;C、大功率电器电流较大,若多个电器同时使用同一个插座,会使导线上电流过大,而发生事故,故C做法错误;D、由于导线绝缘皮老化漏电或短路,电路中的电阻几乎为零,会造成电流过大,引发事故;故D错误;故选:𝐵。本题根据测电笔的使用方法
、三孔插座的作用及安全用电的常识进行分析判断。在用电时,重要的是一定杜绝家庭电路的短路或总功率过大,防止火灾的发生。2.【答案】𝐵【解析】解:𝐴、图甲是奥斯特实验,通电后小磁针偏转,说明了通电导线周围
存在磁场;所以𝐴说法错误,不符合题意。B、图乙是电磁感应实验,根据此原理可以制成发电机;所以𝐵说法正确,符合题意。C、图丙是磁场对电流的作用实验,通电后通电导体在磁场中受到力的作用而运动;所以𝐶说法错误,不符合题意。D、图丁是动感线圈式话筒,当人对
话筒说话时,引起膜片的振动,膜片的振动会引起线圈的运动,切割永磁铁的磁感线而产生相对应的变化的电流,从而在扬声器产生与说话者相同的声音。动圈式话筒是根据电磁感应原理工作的;所以𝐷说法错误,不符合题意。故选:�
�。A、认识奥斯特实验,知道奥斯特实验证实了通电直导线周围存在磁场。即电流的磁效应。B、掌握电磁感应现象及实验,知道在此实验中让闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动,电路中会产生感应电流。根据这个原理制成了发电机。C、掌握磁场对电流的作用实验,知道在此实验中,通电导体
在磁场中受到力的作用。D、要解决此题,需要知道动感线圈式话筒是根据电磁感应现象工作的。此题考查了电和磁中的各种现象,在学习过程中,一定要掌握各实验的现象及结论,并且要找出第10页,共22页其不同进行区分。3.【答案】𝐶【解析】解:𝐴、由图象可
知,甲对应的电流与电压成正比,而乙对应的电流与电压不成正比,根据欧姆定律可知甲电阻的阻值不变,乙电阻的阻值变化,故A错误;B、由图象可知,当甲两端电压为2𝑉时,通过甲的电流为0.4𝐴,根据欧姆定律可知𝑅甲=𝑈甲𝐼甲=2𝑉0.4𝐴=5𝛺;故B错误;C、甲、乙串联在电路中,当电路
电流为0.2𝐴时,通过甲、乙的电流均为0.2𝐴,由图象可知,𝑈甲=1𝑉,𝑈乙=2𝑉,据串联电路中总电压等于各分电压之和,故此时电源的电压:𝑈=𝑈甲+𝑈乙=1𝑉+2𝑉=3𝑉,故总电阻是:𝑅总
=𝑈𝐼=3𝑉0.2𝐴=15𝛺,故C正确;D、甲、乙并联在2𝑉电源时,根据并联电路的电压特点可知两灯泡两端的电压为2𝑉,由图象可知,𝐼甲=0.4𝐴,𝐼乙=0.2𝐴,因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以干路电流𝐼=𝐼甲+𝐼乙=0.4𝐴+0.2𝐴=
0.6𝐴,故D错误;故选:𝐶。(1)根据欧姆定律可知,电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比,据此分析图象甲乙电阻的变化;(2)由图象可知,当甲两端电压为2𝑉时对应的电流,根据欧姆定律求出𝑅甲的阻值;(3)根据串联电路的电流特点读出图象中对应的电
压,利用串联电路的电压特点求出电源的电压,进而计算出总电阻。(4)根据并联电路的电压特点结合图象读出对应的电流,再根据并联电路的电流特点得出干路电流。本题考查了串联电路的电流特点和并联电路的电压特点以及欧姆
定律、电功率公式的灵活运用,关键是根据图象得出相关的信息。4.【答案】𝐶第11页,共22页【解析】解:𝐴、图甲,厚玻璃内的空气被压缩时,活塞对空气做功,瓶内空气温度升高,空气的内能增加;故A错误;B、图乙,瓶子内的空气推动塞子跳起时,空
气对活塞做功,空气的内能减小;故B错误;C、图丙,试管内的水蒸气推动了塞子冲出时,水蒸气对塞子做功,水蒸气的内能减少;故C正确;D、图丁,汽缸内的气体推动活塞向下运动时(即做功冲程),内能转化为机械能,气缸内气体的内能减少;故D错误。
故选:𝐶。(1)根据温度与内能的关系和做功可以改变物体的内能角度分析解答问题。(2)做功可以改变物体的内能,当外界对物体做功时,物体的内能增大,当物体对外界做功时,物体的内能就会减小。本题考查做功改变物体的内能,当外界对物体做功时,物体的内能增大,当物体对外界做功时,物体的内
能就会减小。5.【答案】𝐴【解析】解:𝐴、由电路图可知,加热时饮水机的红灯亮绿灯灭,保温时绿灯亮红灯灭,且加热时的电阻小于保温时的电阻,符合题意,故A正确;B、由电路图可知,加热时红灯亮绿灯灭,但温控开关𝑆自动切换时,电路中无加热管起不到保温作用,不符合题意,
故B不正确;C、由电路图可知,无论加热时还是保温时绿灯均发光,不符合题意,故C不正确;D、由电路图可知,加热时绿灯亮红灯灭,不符合题意,故D不正确。故选:𝐴。由题意可知,两灯泡独立工作、互不影响即为并联,根据𝑃=𝑈2𝑅可知,加热时电
路中的电阻小于保温时电路中的电阻,据此进行解答。本题考查了电路图的设计,分清加热时和保温时电路电阻的关系和指示灯的颜色是关键。6.【答案】𝐶【解析】第12页,共22页【分析】闭合开关两灯都不亮,故障只能是断路,具体位置再根据电压表有无示数判断
。本题考查故障判断,难度不大。【解答】A、如果𝐿1短路,闭合开关,𝐿2会发光,故A不符合题意;B、如果𝐿2短路,闭合开关,𝐿1会发光,故B不符合题意;C、如果𝐿1断路,𝐿1和𝐿2均不发光,把
电压表并联在𝑑𝑒间时,电压表有示数,故C符合题意;D、如果𝐿2断路,𝐿1和𝐿2均不发光,用电压表进行检测,𝑑𝑒间的电压应为0𝑉,故D不符合题意。故选:𝐶。7.【答案】𝐴𝐶【解析】解:A、根据𝑃=𝑈2𝑅,灯泡电阻𝑅𝐿
=𝑈额2𝑃额=(2.5𝑉)21.25𝑊=5𝛺,故A正确;𝐵𝐷、根据𝑃=𝑈𝐼,灯泡正常发光的电流𝐼𝐿=𝑃额𝑈额=1.25𝑊2.5𝑉=0.5𝐴,电流表量程0~0.6𝐴,由图灯泡与滑动变阻器串联,为使电路安全,电路中的最大电流
𝐼最大=0.5𝐴,所以电路的最大功率𝑃最大=𝑈𝐼最大=4.5𝑉×0.5𝐴=2.25𝑊;电压表示数最大3𝑉,此时灯泡电压最小,𝑈𝐿′=𝑈−𝑈𝑉=4.5𝑉−3𝑉=1.5𝑉,此时电流中电流最小,𝐼最小=𝑈𝐿′𝑅𝐿=1.5𝑉5𝛺=0.
3𝐴,电路的最大功率𝑃最小=𝑈𝐼最小=4.5𝑉×0.3𝐴=1.35𝑊.所以电路功率变化范围是1.35𝑊~2.25𝑊.故B、D错误;C、电路电流最小时,总电阻最大,滑动变阻器有最大值,𝑅变最大=𝑅总最大−𝑅𝐿=𝑈𝐼最小−𝑅
𝐿=4.5𝑉0.3𝐴−5𝛺=10𝛺;电路电流最大时,总电阻最小,滑动变阻器有最小值,𝑅变最小=𝑅总最小−𝑅𝐿=𝑈𝐼最大−𝑅𝐿=4.5𝑉0.5𝐴−5𝛺=4𝛺.所以滑动变阻器连
入电路的阻值变化范围是4~10𝛺.故C正确。故选:𝐴𝐶。(1)已知灯泡的额定电压和额定功率,根据𝑃=𝑈2𝑅可计算灯泡电阻;(2)根据𝑃=𝑈𝐼计算灯泡正常发光电流,根据电流表和电压表量程确定电路中的最大电流
和最小电第13页,共22页流,从而计算电流消耗功率的范围;(3)根据灯泡正常发光电流,由电流表和电压表量程,根据欧姆定律计算滑动变阻器的取值范围;本题考查了串联电路的特点、欧姆定律和电功率公式的应用,正确分析电路中的最大和最小电流是解题的关键。8.【答案】𝐶𝐷【解析】解:𝐴、
电水壶工作时,将电能转化为内能给水加热,是利用电流的热效应工作的,故A错误;B、3000𝑟𝑒𝑣𝑠/(𝑘𝑊⋅ℎ)表示电路中每消耗1𝑘𝑊⋅ℎ的电能,电能表的转盘转3000𝑟,转盘转45𝑟𝑒𝑣𝑠,电水壶消耗的电能:𝑊=45𝑟𝑒𝑣�
�3000𝑟𝑒𝑣𝑠/(𝑘𝑊⋅ℎ)=0.015𝑘𝑊⋅ℎ=5.4×104𝐽,故B错误;C、𝑡=1𝑚𝑖𝑛=60𝑠,电水壶的额定功率:𝑃=𝑊𝑡=5.4×104𝐽60𝑠=900𝑊,故C正确;D、由𝑃=𝑈2�
�可得,电水壶的电阻:𝑅=𝑈2𝑃=(220𝑉)2900𝑊,当实际电压只有额定电压的90%时,𝑈实=90%𝑈=90%×220𝑉=198𝑉,电水壶的实际功率:𝑃实=𝑈实2𝑅=(198
𝑉)2(220𝑉)2900𝑊=729𝑊,故D正确。故选:𝐶𝐷。(1)当电流通过电阻时,电流做功而消耗电能,产生了热量,这种现象叫做电流的热效应。(2)(3)3000𝑟𝑒𝑣𝑠/(𝑘𝑊⋅ℎ)表示的是电路中用电器每消耗1𝑘𝑊⋅ℎ的电能,电能表的转盘转3000𝑟,
据此求出转盘转45𝑟𝑒𝑣𝑠电水壶消耗的电能,然后根据𝑃=𝑊𝑡求出用电器的功率;(4)根据𝑃=𝑈2𝑅求出电水壶的电阻;利用实际电压,根据𝑃=𝑈2𝑅求出电水壶的实际功率。本题考查了电能表的参数的理解与电能的求法以及电功率的计算,关键是要将
公式掌握好。9.【答案】减少热传递小于【解析】解:由于罐内气体的温度高度,所以罐内气体会发出热量,一段时间后,罐内气体的内能变小,这是通过热传递的方式来改变罐内气体内能的;由于罐内气体的温度降低,罐内的压强会变小,小于外部大气压,从而使火罐紧紧吸附在皮肤上。故答案为:减少;热传递;小于。改变内能的
方法有两种:做功和热传递;根据内外气压的大小关系分析。第14页,共22页本题考查了改变内能的方法、大气压的应用,属于基础题。10.【答案】电动机不是变化【解析】解:(1)电动机是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理制成的;当扬声器线圈中有电流通过时,线圈由于受到
磁场力的作用而运动,这与电动机的工作原理相同;(2)扬声器主要由线圈、永磁体、锥形纸盆组成,当线圈中通过的是变化的电流时,会产生变化的磁场,线圈受到磁场力的作用而运动,线圈带动纸盆来回振动,使扬声器发声。故答案为:电动机;不是;变化。电动机是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理制成
的;扬声器根据线圈中变化的电流产生变化的磁场,与磁体发生相互作用而带动纸盆运动发声。扬声器是把电信号转换成声信号的一种装置,它的原理是通电线圈在磁场中受力而运动。11.【答案】低于做功8.4×105【解析】解:(1)人
的正常体温为37℃,初夏的贵阳日平均气温在20℃左右,此温度低于人的正常体温;(2)双手对搓后感觉手上发热,是克服摩擦做功,机械能转化为内能,通过做功的方式改变物体的内能;(3)水吸收的热量:𝑄吸=𝑐𝑚(𝑡−𝑡
0)=4.2×103𝐽/(𝑘𝑔⋅℃)×10𝑘𝑔×(40℃−20℃)=8.4×105𝐽。故答案为:低于;做功;8.4×105。(1)人的正常体温为37℃;(2)改变物体内能的方法:热传递、做功;(3)知道水的质量、水温的升高值、水的比热容,利用吸热公式求水吸收的热量。
本题主要考查学生对人体正常温度、物体内能改变的方法、热量公式的了解和掌握,难度不大。12.【答案】可再生聚变电磁【解析】解:太阳能可以从自然界中源源不断地得到的能源,属于是可再生能源;在太阳内部,氢原子核在超高温作用下发生聚变,释放巨大的核能;第15页,共22页电磁波可以传递信息,能在
真空中传播,飞行控制团队通过电磁波向“天问一号”传递指令。故答案为:可再生;聚变;电磁波。(1)解答本题要清楚可再生能源与不可再生能源的区别,使用之后可以在短时间内从自然界中再次产生的能源是可再生能源,使用之后在短时间内无法在自然界中再次产生的
能源是不可再生能源;(2)太阳内部进行着核聚变,由氢原子核聚变成氦原子核,释放出核能;(3)电磁波可以传递无线信息,电磁波可以在真空中传播。本题考查了可再生能源和不可再生能源的特点,太阳能的利用和进行的核反应的类型。13.【答案】6𝑉【解析】解:由电路图可知,闭合开关𝑆,两
灯泡串联,电压表测量灯泡𝐿2两端电压,因此灯泡𝐿2两端电压:𝑈2=2.4𝑉,又因为灯泡𝐿1和𝐿2两端的电压之比为3:2,即𝑈1:𝑈2=3:2,则𝑈1=32𝑈2=32×2.4𝑉=3.6𝑉,因串联电路两端电压等于各部分电路
两端电压之和,所以电源电压:𝑈=𝑈1+𝑈2=2.4𝑉+3.6𝑉=6𝑉。故答案为:6𝑉。由电路图可知,闭合开关𝑆,两灯泡串联,电压表测量灯泡𝐿2两端电压;根据灯泡𝐿1和𝐿2两端的电压之比求出灯泡𝐿1两端电压,再根据串联电路电压规律求出电源电压。本题考
查了串联电路电压的特点,关键明确电路的连接以及电压表测量的对象。14.【答案】变小变小不变【解析】解:电阻𝑅0、𝑅′并联,𝐴1表测干路电流,𝐴2表测𝑅′电流,电压表测电源电压,故电压表𝑉的示数大小不变;滑片𝑃向右移动,滑
动变阻器接入电路的阻值变大,根据𝐼=𝑈𝑅可知,通过𝑅′电流变小,电流表𝐴2的示数变小,根据并联电路各支路互不影响,通过𝑅0支路的电流不变,由并联电路电流的规律,所以干路电流变小,即电流表𝐴1的示数变小,即
三个电表示数的变化情况为:电流表𝐴1的示数变小,电流表𝐴2的示数变小,电压表𝑉的示数不变。故答案为:变小;变小;不变。第16页,共22页分析电路的连接及各电表测量的物理量,根据滑片𝑃向右移动时滑动变阻器接
入电路的阻值变化,根据𝐼=𝑈𝑅可知通过𝑅′电流变化,根据并联电路各支路互不影响,由并联电路电流的规律确定干路电流变化,最终得出答案。本题为电路变化综合题,考查并联电路的规律和特点及欧姆定律的运用,关键是电路结构的分析。15.【答案】解:从图可知,条形磁
铁的右端是𝑆极,左端为𝑁极;由于同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,可知通电螺线管的右端是𝑁极,左端是𝑆极;根据安培定则,伸出右手握住螺线管使大拇指指示通电螺线管的𝑁极,则四指弯曲所指的方向为电流的方向,所以电源的右端为正极,左端是负极;在磁体的外部,磁
感线都是从磁体的𝑁极出来回到𝑆极,所以磁感线方向都向右.如图所示:【解析】知道的条形磁铁磁极,根据磁极间的相互作用,可判断出通电螺线管的磁极,再根据安培定则判断出电流的方向从而判断电源的正负极;磁感线的方向,知道在磁体的外部,磁感线从磁体的�
�极出来,回到𝑆极.安培定则涉及三个方向:电流方向;磁场方向;线圈绕向,告诉其中的两个可以确定第三个,其中的电流方向经常与电源的正负极联系在一起,磁场方向经常与磁感线方向、周围小磁针的𝑁𝑆极联系在一起.16.
【答案】解:灯泡与两个开关串联,且火线要先过开关,再接入灯泡尾部的金属点,零线接入螺旋套;第17页,共22页三孔插座与灯泡并联,其接法为:左零右火上接地,如下图所示:【解析】只有在光线很暗且有声音时灯才亮说明两开关不能
独立工作、相互影响即为串联;连接电路时应注意开关控制火线,且火线接入灯尾金属点,零线接入螺旋套;三孔插座的接线方法是要求“左零右火上接地”。本题考查了灯泡与开关的接法,声、光控灯和三孔插座的接线方法,关键是根据题意得出两开关的连接方式和
注意安全用电的原则。17.【答案】(1);(2)小灯泡短路;(3)左;1.25;(4)①无论怎样调节变阻器,都不能使灯泡正常发光;②电压表的正负接线柱接反,无法测出𝑅0两端的电压。【解析】解:(1)因为滑动变阻器的接线柱要“一上一下”的串联在电路中
,所以只需将滑动变阻器的上方一个接线柱与开关的右接线柱连接即可,小灯泡额定电压为2.5𝑉,电压表用0∼3𝑉量程。如下图所示:(2)闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数,说明在电压表两接线柱之间的电路是短路,所以出现故障的原因是小灯泡短路;第18页,共22页(3)电压表示数
为2𝑉时,小于灯泡的额定电压2.5𝑉,要使灯泡正常发光,根据图甲可知,应向左移动滑片,使滑动变阻器接入电路的阻值变小,使电压表示数增大,当电压表示数等于灯泡额定电压2.5𝑉时,灯泡正常发光;由乙可知,电流表选择的量程是0~
0.6𝐴,分度值是0.02𝐴,此时电流表示数是0.5𝐴,则小灯泡的额定功率:𝑃=𝑈𝐼=2.5𝑉×0.5𝐴=1.25𝑊。(4)由题意知,电源为两节干电池串联,电源电压约为3𝑉,灯泡正常发光时电阻约为5𝛺,当变阻器电阻为零时,设灯泡
两端的电压为𝑈𝐿,根据串联电路电流相等的特点有:𝑈𝐿𝑅𝐿=𝑈−𝑈𝐿𝑅0,即:𝑈𝐿5𝛺=3𝑉−𝑈𝐿5𝛺,解得:𝑈𝐿=1.5𝑉,所以无论怎样调节变阻器,都不能使灯泡正常发光;保持滑片位置不变,只将电压表的𝑎点接线改接到𝑐点,电压表的
正负接线柱接反,无法测出𝑅0两端的电压。故答案为:(1)见上图;(2)小灯泡短路;(3)左;1.25;(4)①无论怎样调节变阻器,都不能使灯泡正常发光;②电压表的正负接线柱接反,无法测出𝑅0两端的电压。(1)滑动变阻器的接线柱要一上
一下的串联在电路中,根据电流流向法连接实物图;(2)若灯泡短路,则灯泡两端无电压,电路中有电流;若灯泡断路,则电路中无电流,灯泡两端有电压;(3)当电压等于灯泡额定电压灯泡正常发光,根据实物电路确定滑片移动方向;由图示电流表确定电流表量程与分度值,读出电流表示数,根据𝑃=
𝑈𝐼求出灯泡额定功率;(4)根据串联电路的特点分析灯泡是否能够正常发光;电压表并联在电路中,电流应从正接线柱流入,负接线柱流出。本题是测量小灯泡的额定功率实验,考查了电路的连接、电路故障的分析、电流表的读数及电功率的计算,同时考查了对实验设计的分析
,关键掌握测量的原理及电表的使用方法。18.【答案】没有控制液体的质量相同27加热时间水2.1×103【解析】解:(1)要探究不同物质的吸热能力,需要控制液体的质量相同,图甲中液面相平,液体的体积相同,由于液体的密度不相同,根据𝑚
=𝜌𝑉知液体的质量不相同,故甲图中的错误是没有控制液体的质量相同;第19页,共22页(2)图中温度计的分度值为0.1℃,温度计的示数为27℃;(3)根据转换法,加热过程中,水和煤油吸热的多少是通过加热时间来反映的;(4)①根据图象分析可知,加热相同的时间,水升温小
,根据比较吸热能力的第2种方法,水的吸热能力强些;②由图乙可以看出,升高40℃,水要加热8分钟,煤油要4分钟,即升高相同的温度,煤油吸热的热量是水的12,根据𝑄吸=𝑐𝑚𝛥𝑡可知,在质量和升高
温度相同的情况下,比热容𝑐与𝑄吸正比,故煤油的比热容是:𝑐煤油=12×4.2×103𝐽/(𝑘𝑔⋅℃)=2.1×103𝐽/(𝑘𝑔⋅℃)。故答案为:(1)没有控制液体的质量相同;(2)27;(3)
加热时间;(4)水;2.1×103。(1)根据控制变量法分析解答;(2)根据温度计分度值读数;(3)我们使用相同的酒精灯通过加热时间的长短来比较吸热多少,这种方法叫转化法;(4)比较物质吸热能力的2种方法:①使相同质量的不同物质升高相同的温度,比较吸收的热量(即比较加热时间),吸收热量多的吸
热能力强②使相同质量的不同物质吸收相同的热量(即加热相同的时间),比较温度的变化,温度变化小的吸热能力强;根据𝑄吸=𝑐𝑚𝛥𝑡算出煤油的比热容。本题比较不同物质的吸热能力,考查控制变量法、转换法的应用和比较吸热能力的方法及根据𝑄吸=𝑐𝑚𝛥𝑡的运用,为热学中的
重要实验。19.【答案】保护电路和控制定值电阻的电压不变3没有控制定值电阻的电压不变在电压一定时,电流和电阻成反比40【解析】解:(1)根据电路图可知,滑片向右移动时,滑动变阻器接入电路的阻值变小,故变阻器右下接线柱连入电路中,且滑动变阻器与定值电阻串联,电流表与电源串联,且电流“正进
负出”,如图所示:第20页,共22页(2)研究电流与电阻的关系时,要控制电阻的电压不变,故滑动变阻器在电路中的作用是:保护电路和控制定值电阻的电压不变;(4)由表中数据知,除第3次数据外,其它各组实验,电流与电阻之积为:0.40𝐴×5𝛺=0.20𝐴×10
𝛺=0.10𝐴×20𝛺=2𝑉,而第3次实验数据中,0.18𝐴×15𝛺=2.7𝑉,故第3次测量的数据是错误的,错误的原因是没有控制定值电阻的电压不变;(5)根据表中正确的数据,根据描点法,在图丙中绘制出电流随电阻变化的图象,如图所示:从图中可知:
在电压一定时,电流和电阻成反比;(6)根据串联分压特点可知:𝑅𝑅滑=𝑈𝑅𝑈滑=2𝑉6𝑉−2𝑉=12,定值电阻的最大阻值为20𝛺,则滑动变阻器的最大阻值至少为2×20𝛺=40𝛺。故答案为:(1)如(1)图所示:(2)保护电路和控制
定值电阻的电压不变;(4)3;没有控制定值电阻的电压不变;(5)如(5)图所示;在电压一定时,电流和电阻成反比;(6)40。(1)根据电路图可知,滑片向右移动时,滑动变阻器接入电路的阻值变小,故变阻器右下接线柱连入电路中,且滑动变阻器与定值电阻串联,电流表与电源串联,且电流“正进负出”;(2
)滑动变阻器有保护电路的作用,且在研究电流与电阻的关系时,要控制电阻的电压不变;(4)探究电流与电阻的关系要控制电阻的电压相同,由欧姆定律得出第3次实验的电压,同理得出其它实验的电压,由串联电路的规律和欧姆定律分析具体原因;第21页,共22页(5)根据表中正确的数据,根据描点法,在图丙中绘
制出电流随电阻变化的图象;在电压一定时,电流和电阻成反比;(6)定值电阻的最大阻值为20𝛺,根据串联分压特点可得出滑动变阻器的最大阻值至少为多少。本题探究电流与电阻的关系,考查电路连接、控制变量法、数据分析和描点法作图等知识。20.【答案】解:(1)小灯泡𝐿标有“6𝑉3𝑊”字样,表示灯
的额定电压为6𝑉,额定功率为3𝑊,根据𝑃=𝑈𝐼=𝑈2𝑅,故灯的电阻:𝑅𝐿=𝑈𝐿2𝑃𝐿=(6𝑉)23𝑊=12𝛺;(2)𝑆1、𝑆2都闭合时,𝑅2短路,灯与变阻器并联,电流表测电路的总电流,因𝐿恰好正常发光,故电源电压为𝑈
=6𝑉,灯正常发光时的电流:𝐼𝐿=𝑃𝐿𝑈𝐿=3𝑊6𝑉=0.5𝐴电流表示数即为干路的总电流,𝐼=1.1𝐴,根据并联电路电流的规律,通过变阻器的电流:𝐼1=𝐼−𝐼𝐿=1.1𝐴−0.5𝐴=0.6𝐴,𝑅1在10𝑚𝑖𝑛内消耗的电能:�
�=𝑈𝐼1𝑡=6𝑉×0.6𝐴×10×60𝑠=2160𝐽;(3)𝑆1、𝑆2都断开,𝑅1与𝑅2串联,调节滑片使𝑅2的电功率为𝑅1电功率的2倍,根据串联电路电流的规律,结合𝑃=𝑈𝐼=𝐼2𝑅,电功率与对应的电阻成正比,故𝑅2𝑅1=21,故𝑅
1=12×𝑅2=12×10𝛺=5𝛺,根据电阻的串联和欧姆定律,电路的电流:𝐼′=𝑈𝑅1+𝑅2=6𝑉5𝛺+10𝛺=0.4𝐴,𝑅2的电功率:𝑃2=𝑈2𝐼′=𝐼′2𝑅2=(0.4𝐴2×10𝛺=1.6𝑊。答:(1)小灯泡正常发
光时的电阻为12𝛺;(2)𝑆1、𝑆2都闭合时,𝑅1在10𝑚𝑖𝑛内消耗的电能为2160𝐽;(3)𝑆1、𝑆2都断开,调节滑片使𝑅2的电功率为𝑅1电功率的2倍时,𝑅2的电功率为1.6𝑊。【解析】(1)小灯泡𝐿标有“6𝑉3𝑊”字样,根据𝑃=𝑈𝐼=𝑈2𝑅求灯的电
阻;(2)分析电路的连接,根据灯正常发光确定电源电压,根据并联电路电流的规律得出变阻器的电流,根据第22页,共22页𝑊=𝑈𝐼𝑡求在10𝑚𝑖𝑛内消耗的电能:(3)分析电路的连接,根据串联电路电流的规律,结合𝑃=𝑈𝐼=𝐼2𝑅,电功率与对应的电阻成正比,求出𝑅1,根据电阻的串
联和欧姆定律,求电路的电流,根据𝑃=𝑈𝐼=𝐼2𝑅求𝑅2的功率。本题考查串联、并联电路的规律及欧姆定律、电功率和电功的计算,关键是正确识别电路的连接。21.【答案】增强【解析】解:(1)在控制电路中,当压敏电阻𝑅2受到的压力𝐹
增大时,其阻值减小,电路中的总电阻减小,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大,电流增大时电磁铁的磁性增强;(2)电梯厢内站立总质量为1000𝑘𝑔的乘客时,电梯受到的压力等于乘客的重力,即𝐹=𝐺=𝑚𝑔=1000𝑘𝑔×
10𝑁/𝑘𝑔=10000𝑁,由图乙,当压力𝐹=10000𝑁,对应的压敏电阻阻值𝑅2=100𝛺因为串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以控制电路中的电流:𝐼=𝑈𝑅1+𝑅2=6𝑉100𝛺+100𝛺=0.03𝐴=30𝑚𝐴,因为30𝑚𝐴>20𝑚𝐴,所以此时电梯
超载。故答案为:(1)增强;(2)据上面的计算可知,此时电梯超载。(1)在控制电路中,当压敏电阻𝑅2受到的压力𝐹增大时,其阻值减小,根据欧姆定律可知电路中电流的变化,再根据电磁铁中电流增大时磁性增强判断此时电磁
铁的磁性的变化;(2)根据𝐺=𝑚𝑔求出乘客的重力,也就是对电梯的压力,找出图象中压力对应的𝑅2电阻值,根据欧姆定律的知识计算出此时电路中的电流,将这个电流和20𝑚𝐴比较得出结论。本题考查了欧姆定律的灵活应用,明白电梯超载自动报警系统的工作原理是电磁铁
和知道电磁铁磁性的强弱与电流的关系是解决本题的关键。