海南省海口市(部分校)2022-2023学年九年级上学期物理期末检测试卷(A)
一、单选题
1.(2023九上·海口期末)下列数据最符合实际的是( )
A.人体感觉比较舒适的室温为25℃
B.客厅的柜式空调正常工作的电流约为0.1A
C.教室内日光灯的额定功率为1W
D.家庭电路中220V的电压对人体是安全的
【答案】A
【知识点】温度及温度计的使用与读数;电流的大小;电压和电压的单位换算;电功率
【解析】【解答】A.由于人的正常体温大约是37℃,且变化幅度不大,所以,使人们感觉舒适的室温约在25℃左右,A符合实际;
B.柜式空调正常工作的功率约是在1100W以上,由
知道,正常工作的电流大约为
B不符合实际;
C.教室内日光的额定功率为40W,C不符合实际;
D.对人体的安全电压就是不高于36V,D不符合实际。
故答案为:A。
【分析】根据常见物体的温度、电流、电功率,结合数据解答;对人体的安全电压就是不高于36V。
2.(2023九上·海口期末)下列各种现象,需要放出热量的是( )
A.春天冰雪消融 B.太阳出来,雾气散开
C.深秋,清晨草地上出现霜 D.北方冬天户外冰冻的衣服变干
【答案】C
【知识点】熔化与熔化吸热特点;汽化及汽化吸热的特点;升华及升华吸热;凝华及凝华放热
【解析】【解答】春天冰雪消融,发生的是熔化现象,此过程需要吸热,A不符合题意;太阳出来,雾气散开是物质由液态变为气态,发生的是汽化现象,此过程需要吸热,B不符合题意;霜是空气中的水蒸气遇冷变成的固态小冰晶,发生的是凝华现象,此过程需要放热,C符合题意;冰冻的衣服变干,是固态冰直接变为气态水蒸气造成的,发生的是升华现象,此过程需要吸热,D不符合题意.
故答案为:C.
【分析】霜是空气中的水蒸气遇冷变成的固态小冰晶,发生的是凝华现象,此过程需要放热。
3.(2023九上·海口期末)现代社会倡导文明出行,达瓦同学观察十字路口人行横道的红,绿交通信号灯后画出了下列所示控制红,绿灯的电路图,你认为可行的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】A.只闭合开关S1时绿灯亮,只闭合开关S2时红灯亮,两灯独立工作,互不影响,A符合题意;
B.两开关都闭合时会造成电源短路且两灯泡不发光,任何一个开关断开时红绿交通信号灯同时发光,B不符合题意;
C.两开关均闭合时红绿交通信号灯同时发光,只闭合一个开关均不发光,C不符合题意;
D.当只闭合开关S2时,两灯泡都发光;只闭合S1时绿灯亮,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】串联电路中,电流的路径只有一条,各元件顺次逐个连接;并联电路中,电流有多条路径,且互不影响,开关与控制部分串联,根据串并联电路的特点进行分析。
4.在“测定小灯泡的额定功率”的实验中,当手移动变阻器滑片时,眼睛应观察( )
A.电流表的示数 B.电压表的示数
C.灯泡的发光情况 D.变阻器滑片的位置
【答案】B
【知识点】电功率的测量
【解析】【解答】在“测定小灯泡的额定功率”的实验中,当手移动变阻器滑片时,眼睛应观察电压表的示数,使电压表的示数等于额定电压,这样测出的功率等于灯泡的额定电功率.
故选B.
【分析】测量小灯泡的额定电功率,应使灯泡两端的电压等于灯泡的额定电压,这样小灯泡正常发光,其功率等于其额定电功率.
5.(2017·遂宁模拟)如图所示的物理现象涉及的物理知识正确的是( )
A.电风扇工作时主要将电能转化为机械能
B.家庭电路中的电能表是测量电流做功快慢的
C.法拉第根据图示电磁感应的原理制成了电动机
D.测电笔按图示的方法使用可以辨别家庭电路中的火线与零线
【答案】A
【知识点】电能表参数的理解;电功及电功的实质;测电笔的使用;电磁感应
【解析】【解答】解:A、电风扇工作时,消耗了电能,得到了机械能,因此将电能转化为了机械能;故A正确;
B、电能表是测量家庭电路消耗电能多少的仪表;故B错误;
C、法拉第根据图示电磁感应的原理制成了发电机;故C错误;
D、使用测电笔时,手必须接触笔尾金属体,笔尖接触导线,氖管发光,导线是火线;氖管不发光的是零线,故D错误.
故选A.
【分析】(1)用电器工作的实质是将电能转化为其它形式的能;(2)电能表是测量电能的仪表;(3)发电机的原理是电磁感应;(4)测电笔的正确使用方法:手接触笔尾金属体,笔尖接触导线,氖管发光,导线是火线;氖管不发光的是零线.
6.(2023九上·海口期末)下列现象中,哪个不是通过做功改变物体内能的( )
A.两块冰相互摩擦,冰熔化成水 B.冬天室内用炉火取暖
C.用手来回弯折铁丝,铁丝变热 D.汽车急刹车时轮胎变热
【答案】B
【知识点】做功改变物体内能
【解析】【解答】解答:A.两块冰相互摩擦,克服摩擦做功,机械能转化为内能,内能增加,冰熔化成水.A不符合题意;B. 冬天室内用炉火取暖,是通过热传递改变内能,B符合题意;C. 用两手来回弯折铁丝,铁丝变热,机械能转化为内能,内能增加,做功改变内能无关,C不符合题意;D. 汽车急刹车时,克服摩擦做功,轮胎的内能增加,轮胎变热,D不符合题意;
故答案为:B.
【分析】吸收热量,内能变大,是通过热传递改变内能的;机械能和内能相互转化,是通过做功改变内能的。
7.(2023九上·海口期末)2021年10月,我国发射了神舟十三号载人飞船。搭载飞船的火箭常使用液态氢作为燃料,主要是因为液态氢具有( )
A.较小的密度 B.较大的比热容
C.较低的沸点 D.较高的热值
【答案】D
【知识点】燃料的热值
【解析】【解答】火箭采用液态氢作为火箭的燃料,原因是液态氢具有较高的热值,完全燃烧相同质量的氢时,可以释放出更多的热量,D符合题意,ABC不符合题意。
故答案为:D。
【分析】液态氢具有较高的热值,完全燃烧相同质量的氢时,可以释放出更多的热量。
8.(2023九上·海口期末)关于能源、信息和材料,下列说法正确的是( )
A.煤炭、石油、天然气都属于可再生能源
B.条形码扫描器中的光敏二极管使用的材料是超导材料
C.我国的北斗卫星导航系统是利用超声波进行定位和导航的
D.手机上“微信抢红包”这一过程是靠电磁波传递信息的
【答案】D
【知识点】能源及其分类;超导体特点及作用;电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】A.煤炭、石油、天然气在短时间内不能从自然界得到补充,属于不可再生能源,A不符合题意;
B.超市收银员使用的条形码扫描器中的光敏二极管使用的主要是半导体材料,B不符合题意;
C.超声波和次声波都属于声波,传播需要介质,不能在真空中传播;电磁波可以在真空中传播,故“北斗”导航是利用电磁波进行定位和导航的,C不符合题意;
D.手机既可以接收电磁波,也可以发射电磁波,是利用电磁波来传递信息的,所以手机上“微信抢红包”的过程中是用电磁波来传递的信息,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】煤炭、石油、天然气属于不可再生能源;二极管使用的主要是半导体材料;“北斗”导航是利用电磁波进行定位和导航的;手机上“微信抢红包”的过程中是用电磁波来传递的信息。
9.(2021九上·吉林期末)如图所示电路中,电源电压保持不变,开关S闭合后,滑动变阻器的滑片P向右移动时( )
A.电流表示数变大 B.电流表示数不变
C.电压表示数变大 D.电压表示数变小
【答案】D
【知识点】电路的动态分析
【解析】【解答】AB.该电路中灯泡L和滑动变阻器串联,电压表测量灯泡L两端的电压,电流表测量电路的电流。滑动变阻器滑片P向右移动时,连入电路的电阻变大,灯泡电阻不变,该串联电路的总电阻变大,又因为电源电压不变,根据欧姆定律可知,通过电路的电流变小,AB不符合题意。
CD.串联电路的电压等于各用电器两端电压之和,即串联电路用电器分电压,且所分电压与电阻成正比,滑动变阻器电阻变大,其两端电压也会变大,因为电源电压不变,小灯泡两端的电压就会变小,电压表测量灯泡L两端的电压,电压表示数变小,C不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】在串联电路中,电压表和所测量的位置并联,滑动变阻器的电阻变大时,分压变大,其他位置分压减小,电流减小。
10.(2023九上·海口期末)为了同学们饮水安全、卫生,学校要安装一台电热水器,该电热水器的额定电压是380V,额定功率是15kW.连接该电热水器时,有四种绝缘铜芯导线供选择,其规格如下表所示.从既安全又经济的方面考虑,选用导线的横截面积是( )
导线规格
导线横截面积S/mm2 2.5 4 6 10
安全载流量I/A 28 37 47 68
A.4mm2 B.6mm2 C.2.5mm2 D.10mm2
【答案】B
【知识点】电功率的计算
【解析】【解答】由题目中的数据可知导线中的电流大小为:I=P/U=15kW/380V=39.47A,根据表中的数据可知,有两种导线可以选择,6mm2和10mm2的都可以,从经济方面考虑,应使用面积较小的.
故答案为:B.
【分析】根据公式,可求出电流,进而确定电阻。
二、填空题
11.(2020九上·庐阳月考)从冰箱中取出的冻鱼在空气中放置一会儿,冻鱼身上出现一层白霜,又过一段时间冻鱼身上的霜变成了水.此过程经历的物态变化是先 后 .(均物态变化的名称)
【答案】凝华;熔化
【知识点】熔化与熔化吸热特点;凝华及凝华放热
【解析】【解答】刚取出的冻鱼温度很低,空气中的水蒸气遇到冷的冻鱼直接变为固态小冰晶,物质由气态直接变为固态,故该过程的物态变化为凝华;过一段时间冻鱼身上的霜变成了水,物质由固态变为液态,是熔化过程.
【分析】气体直接变为固体是凝华现象;固体变为液体是熔化现象。
12.(2023九上·海口期末)一节干电池的电压为 伏;丹麦物理学家 通过实验证明通电导线周围存在着磁场。
【答案】1.5;奥斯特
【知识点】电压和电压的单位换算;通电直导线周围的磁场
【解析】【解答】生活中,一节干电池的电压为1.5伏.
丹麦物理学家奥斯特通过实验证明通电导线周围存在着磁场,该实验被称为奥斯特实验。
【分析】一节干电池的电压为1.5伏;丹麦物理学家奥斯特通过实验证明通电导线周围存在着磁场。
13.(2023九上·海口期末)如图所示是一种衣服吸毛刷,只要在衣服上滚动几下,就可以吸走衣服上的灰尘,这里用到的主要物理原理是摩擦起电和带电体能吸引 的性质。毛刷的刷毛选用 (选填“导体”或“绝缘体”)制成。
【答案】轻小物体;绝缘体
【知识点】两种电荷;导体与绝缘体
【解析】【解答】吸毛刷,只要在衣服上滚动几下,就可以吸走衣服上的灰尘,是因为毛刷与衣服相摩擦,电子发生转移,毛刷带电,带电体能吸引不带电的轻小物体,所以衣服上的灰尘被毛刷吸引。
毛刷应选择绝缘体,与人接触时,电荷不会发生转移。
【分析】带电体能吸引不带电的轻小物体;不容易导电的物体叫绝缘体。
14.(2023九上·海口期末)教室中,照明电灯之间是 连接的(选填“串联”或“并联”)。教室内每多使用一盏照明电灯,照明电路的总电流 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。
【答案】并联;变大
【知识点】并联电路的电流规律;家庭电路的组成
【解析】【解答】教室的照明灯的工作互不影响,所以照明电灯之间都是并联连接的。
教室内的照明灯是并联的,工作互不影响,每多使用一盏照明电灯,电路中就多一条支路,而且其它支路电流不受影响,根据并联电路电流规律可知,教室内每多使用一盏照明电灯,照明电路的总电流都会变大。
【分析】并联电路互不影响;并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。
15.(2023九上·海口期末)某导体两端的电压为4伏,通过该导体的电流为0.2安,该导体的电阻为 欧。如果该导体两端的电压为0伏时,则该导体的电阻为 欧。
【答案】20;20
【知识点】电阻;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】由欧姆定律 可得该导体的电阻为
导体电阻是导体的一种性质,与导体的材料、长度、横截面积、温度等因素有关,与导体两端所加电压无关,故如果该导体两端的电压为0伏时,则该导体的电阻仍为20Ω。
【分析】根据公式,可求出电阻;导体电阻是导体的一种性质,与导体的材料、长度、横截面积、温度等因素有关,与导体两端所加电压无关。
三、实验题
16.(2023九上·海口期末)在“探究水的沸腾”的实验中,实验装置如图所示:
(1)本次实验不能使用 温度计(选填“水银”、“煤油”或“酒精”);(水银的沸点为357℃、煤油的沸点为150℃、酒精的沸点为78℃)
(2)水沸腾后,温度计液柱隐定时的示数如图所示,则该地水的沸点为 ℃。
【答案】(1)酒精
(2)98
【知识点】探究水的沸腾实验
【解析】【解答】(1)由图示可知,水的沸点是98℃,所以以温度计内液体的沸点需要高于98℃,酒精的沸点是78℃,所以不能用酒精温度计测量水的沸点。
(2)由图示可知,温度计的分度值是1℃,液柱指在90℃上面的第8个小格上,因此温度计的示数为98℃。
【分析】(1)温度计测量温度时,所测温度必须低于其内液体的沸点,高于熔点;
(2)看清温度计的分度值,结合对应刻度读数。
四、填空题
17.(2023九上·海口期末)在特高压输电工程中,若输电功率一定,将输电电压从400kV提高到800kV,则输电电流将从I变为 I,输电线路上损失的电能将 (填“增加”、“减少”或“不变”)。
【答案】;减少
【知识点】电功率与电压、电流的关系;焦耳定律的应用
【解析】【解答】由 得,当将输电电压从400kV提高到800kV,电压变为原来的2倍,电流变为原来的 ,即则输电电流将从I变为 。
输电线的电流变小,输电线的电阻不变,通电时间不变,由 得,输电线产生的热量变多,输电线损失的电能将减少。
【分析】根据公式,可确定电流变化;输电线的电流变小,输电线的电阻不变,通电时间不变,由 得,输电线产生的热量变多,输电线损失的电能将减少。
18.(2023九上·海口期末)根据图中磁感线方向标出螺线管的N极和在括号内标出电源的正、负极。
【答案】解:如图所示:
【知识点】安培定则;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】由磁体磁感线方向可知,磁体外部的磁感线方向总是N极出发回到S极,则该螺线管右端为N极;由安培定则可判定出螺线管中电流方向是从电源右端流出,流回左端。所以电源右端为正极即“+”,左端为负极即“-”如图所示:
【分析】磁体外部的磁感线方向总是N极出发回到S极;由安培定则可判定出螺线管中电流方向是从电源右端流出,流回左端。
五、作图题
19.(2023九上·海口期末)如图甲为带开关的三孔插座,请将图乙中的插座正确连入家庭电路。
【答案】解:如图所示:
【知识点】家庭电路的组成
【解析】【解答】三孔插座的接法:上孔接地线,左孔接零线,右孔接火线,如图所示:
【分析】三孔插座的接法:上孔接地线,左孔接零线,右孔接火线。
六、实验题
20.(2023九上·海口期末)利用图甲中的装置探究两种不同液体的吸热情况。
(1)设计实验时,需要对变量进行控制,在两个相同的烧瓶中分别接入阻值 的电阻丝(选填“相同”、“不同”),装入质量和初温都相同的两种液体A和B,分别插入温度计。加热一段时间后,温度升高较多的液体比热容 (选填“较大”、“较小”)。实验中两种液体在相同的时间吸收的热量 (选填“相同”、“不同”)。
(2)如图乙是根据实验数据描绘的图象,分析图象可知,应选用 (选填A、B)液体做汽车发动机的冷却液。
【答案】(1)相同;较小;相同
(2)A
【知识点】焦耳定律的应用
【解析】【解答】(1)根据比较吸热能力的要求,应在两个相同的烧瓶中分别接入阻值相同的电阻丝,由于电阻丝串联,根据 可知,电阻丝相同时间产生的热量相同。
在两个完全相同的烧杯中分别装入质量、初温都相同的两种液体,比较两种液体吸收相同的热量时,温度变化的多少,加热一段时间后,温度升高较多的液体比热容较小。
图中两相同的电阻丝串联,通过的电流相同,由焦耳定律 可知,在通电时间相同时,两电热丝放出的热量相同,所以实验中水和煤油在相同的时间吸收的热量相同。
(2)加热时间相同,水和煤油吸热相同,由图乙知, ,即加热相同时间,A升高的温度低,B升高的温度高,因此A的吸热能力强,即A的比热容较大,汽车发动机的冷却液应选比热容大的液体,能吸收更多的热量温度变化却很小,故应选用A液体做汽车发动机的冷却液。
【分析】(1)应在两个相同的烧瓶中分别接入阻值相同的电阻丝,由于电阻丝串联,根据 可知,电阻丝相同时间产生的热量相同;加热一段时间后,温度升高较多的液体比热容较小;在通电时间相同时,水和煤油在相同的时间吸收的热量相同;
(2)水的比热容较大,相同质量的水和其它物质相比较,升高相同的温度,水吸收的热量更多。
21.(2023九上·海口期末)图甲是小华“测量小灯泡电功率”的实验电路。电源电压恒为6V,小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)闭合开关后,她发现无论怎样移动滑片P,电压表的示数均为6V不变,小灯泡不发光。经检查,是由于其中一根导线连接错误造成的,请你用笔在电路中将连接错误的导线打”×”,并补画出正确的连线;
(2)排除故障后,小华将滑动变阻器的滑片P移到某一位置时,电压表的示数如图乙所示为 V,若要测小灯泡的额定功率,应将滑片P向 (填“左”或“右”)移动;
(3)小华继续实验,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成I﹣U图像如图丙所示,根据图像,可计算出小灯泡的额定功率是 W。由图像还可发现小灯泡的电阻是变化的,影响其变化的主要因素是 。
【答案】(1)
(2)1.8;右
(3)0.5W;温度
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】(1)由实物图甲可以看出,灯泡与变阻器并联了,且电压表串联在电路中;电压表的内阻很大,则电路中电流非常小,此时电压表测量电源电压,因此会出现无论怎样移动滑片P,电压表的示数均为6V不变,小灯泡不发光的情况,电流表应与灯串联,电压表与灯并联,如图所示
(2)图乙中电压表选用小量程,分度值为0.1V,示数为1.8V,小于灯泡的额定电压2.5V,应增大灯泡的电压,根据串联电路电压的规律,应减小滑动变阻器的电压,由分压原理可知,应减小滑动变阻器连入电路中的电阻大小,故滑片向右移动,直到电压表示数为灯泡的额定电压2.5V。
(3)根据图丙所示的小灯泡电流随电压变化的关系图像知,灯在额定电压2.5V时的电流为0.2A,则小灯泡的额定功率是
由图像可发现小灯泡的电阻是变化的,主要是因为电流的热效应导致电阻温度升高,因此影响其变化的主要因素是温度。
【分析】(1)电流表应与灯串联,电压表与灯并联;
(2)看清电压表的分度值,结合对应刻度读数;应增大灯泡的电压,根据串联电路电压的规律,应减小滑动变阻器的电压,由分压原理可知,应减小滑动变阻器连入电路中的电阻大小;
(3)根据公式P=UI,可求出额定功率;灯丝的电阻受温度的影响。
七、计算题
22.(2023九上·海口期末)如图所示是一种电热水龙头和它的电路简图。旋转手柄可使扇形开关S同时接触两个相邻触点,从而控制流出的水为冷水、温水或热水。已知R1、R2是电热丝,R2=55 Ω,温水档的电功率是2.2 kW。求:
(1)当流出水为温水时,接入电阻的值;
(2)当流出水为温水时,该水龙头1 min消耗的电能若由燃油燃烧提供,所需燃油的质量;(燃油的热值为4.4×107 J/kg)
(3)若该水龙头1 min能放出约1 kg的温水,效率为84%,则温水升高的温度;
(4)当开关打到什么位置时,处于加热状态?
【答案】(1)解:由 得,流出温水接入电阻的值
答:当流出水为温水时,接入电阻的值22Ω
(2)解:流出温水1min消耗电能 由题意可知,燃油释放的热量为
由 得,需要燃烧的燃油的质量
答:当流出水为温水时,该水龙头1 min消耗的电能若由燃油燃烧提供,所需燃油的质量0.003 kg;(燃油的热值为4.4×107 J/kg)
(3)解:由 得,水吸收的热量为
由 得,温水升高的温度
答:若该水龙头1 min能放出约1 kg的温水,效率为84%,则温水升高的温度26.4℃;
(4)解:开关1打至3位置时,电路由R1单独工作到R1与R2并联,电路电阻变小,电路功率变大,则开关1打至3位置时,电路处于加热状态,流出的水为热水。
答:当开关打到3位置时,处于加热状态。
【知识点】电功与热量的综合计算
【解析】【分析】(1)根据公式,可求出电阻;
(2)根据公式,可求出质量;
(3)根据公式及,可求出温度变化;
(4)根据公式,电压一定时,总电阻越小,功率越高,热量越多。
23.(2018九上·南充期末)如图所示,灯L标有“6 V 3 W”字样,R1=12
Ω,R2=8 Ω,当开关S1闭合,S2、S3断开,滑动变阻器滑片P从a端滑到b端时,电流表的示数变化了0.2 A,试求:
(1)灯L正常发光时的电流和电阻各是多少?
(2)电源电压是多少?
(3)当S1、S2、S3都闭合且滑动变阻器滑片P滑到b端时,电流表的示数和此时电路消耗的功率各是多少?
【答案】(1)解:由P=UI得灯泡的额定电流:IL= =0.5A;由I= 得:RL= =12Ω
(2)解:当开关S1闭合,S2、S3断开,滑动变阻器滑片P在a端时,只有灯泡连入,Ia= ,滑片P在b端时,滑动变阻器与灯泡串联,Ib= ,由于电流表的示数变化了0.2A,则Ia Ib=0.2A,即: =0.2A,所以, =0.2A,解得:U=6V.
(3)解:当开关S1、S2、S3都闭合,滑动变阻器R2的滑片P到b端时,R1与R2并联,则I1= =0.5A,I2= =0.75A,根据并联电路干路电流等于各支路电流之和可知:电流表示数为I=I1+I2=0.5A+0.75A=1.25A;则功率为P=UI=6V×1.25A=7.5W
【知识点】并联电路的电流规律;欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【分析】(1)根据灯泡的规格,计算正常发光时的电流和电阻;(2)当电路中的电阻变化时,电流发生变化,利用总电压和总电阻的比值计算电流并求差值,从而计算电源电压;(3)根据开关的状况和滑片的位置判断电路的连接情况,根据并联电路中的总电流是各支路电流之和计算总电流,利用电压和电流的乘积计算总功率。
海南省海口市(部分校)2022-2023学年九年级上学期物理期末检测试卷(A)
一、单选题
1.(2023九上·海口期末)下列数据最符合实际的是( )
A.人体感觉比较舒适的室温为25℃
B.客厅的柜式空调正常工作的电流约为0.1A
C.教室内日光灯的额定功率为1W
D.家庭电路中220V的电压对人体是安全的
2.(2023九上·海口期末)下列各种现象,需要放出热量的是( )
A.春天冰雪消融 B.太阳出来,雾气散开
C.深秋,清晨草地上出现霜 D.北方冬天户外冰冻的衣服变干
3.(2023九上·海口期末)现代社会倡导文明出行,达瓦同学观察十字路口人行横道的红,绿交通信号灯后画出了下列所示控制红,绿灯的电路图,你认为可行的是( )
A. B.
C. D.
4.在“测定小灯泡的额定功率”的实验中,当手移动变阻器滑片时,眼睛应观察( )
A.电流表的示数 B.电压表的示数
C.灯泡的发光情况 D.变阻器滑片的位置
5.(2017·遂宁模拟)如图所示的物理现象涉及的物理知识正确的是( )
A.电风扇工作时主要将电能转化为机械能
B.家庭电路中的电能表是测量电流做功快慢的
C.法拉第根据图示电磁感应的原理制成了电动机
D.测电笔按图示的方法使用可以辨别家庭电路中的火线与零线
6.(2023九上·海口期末)下列现象中,哪个不是通过做功改变物体内能的( )
A.两块冰相互摩擦,冰熔化成水 B.冬天室内用炉火取暖
C.用手来回弯折铁丝,铁丝变热 D.汽车急刹车时轮胎变热
7.(2023九上·海口期末)2021年10月,我国发射了神舟十三号载人飞船。搭载飞船的火箭常使用液态氢作为燃料,主要是因为液态氢具有( )
A.较小的密度 B.较大的比热容
C.较低的沸点 D.较高的热值
8.(2023九上·海口期末)关于能源、信息和材料,下列说法正确的是( )
A.煤炭、石油、天然气都属于可再生能源
B.条形码扫描器中的光敏二极管使用的材料是超导材料
C.我国的北斗卫星导航系统是利用超声波进行定位和导航的
D.手机上“微信抢红包”这一过程是靠电磁波传递信息的
9.(2021九上·吉林期末)如图所示电路中,电源电压保持不变,开关S闭合后,滑动变阻器的滑片P向右移动时( )
A.电流表示数变大 B.电流表示数不变
C.电压表示数变大 D.电压表示数变小
10.(2023九上·海口期末)为了同学们饮水安全、卫生,学校要安装一台电热水器,该电热水器的额定电压是380V,额定功率是15kW.连接该电热水器时,有四种绝缘铜芯导线供选择,其规格如下表所示.从既安全又经济的方面考虑,选用导线的横截面积是( )
导线规格
导线横截面积S/mm2 2.5 4 6 10
安全载流量I/A 28 37 47 68
A.4mm2 B.6mm2 C.2.5mm2 D.10mm2
二、填空题
11.(2020九上·庐阳月考)从冰箱中取出的冻鱼在空气中放置一会儿,冻鱼身上出现一层白霜,又过一段时间冻鱼身上的霜变成了水.此过程经历的物态变化是先 后 .(均物态变化的名称)
12.(2023九上·海口期末)一节干电池的电压为 伏;丹麦物理学家 通过实验证明通电导线周围存在着磁场。
13.(2023九上·海口期末)如图所示是一种衣服吸毛刷,只要在衣服上滚动几下,就可以吸走衣服上的灰尘,这里用到的主要物理原理是摩擦起电和带电体能吸引 的性质。毛刷的刷毛选用 (选填“导体”或“绝缘体”)制成。
14.(2023九上·海口期末)教室中,照明电灯之间是 连接的(选填“串联”或“并联”)。教室内每多使用一盏照明电灯,照明电路的总电流 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。
15.(2023九上·海口期末)某导体两端的电压为4伏,通过该导体的电流为0.2安,该导体的电阻为 欧。如果该导体两端的电压为0伏时,则该导体的电阻为 欧。
三、实验题
16.(2023九上·海口期末)在“探究水的沸腾”的实验中,实验装置如图所示:
(1)本次实验不能使用 温度计(选填“水银”、“煤油”或“酒精”);(水银的沸点为357℃、煤油的沸点为150℃、酒精的沸点为78℃)
(2)水沸腾后,温度计液柱隐定时的示数如图所示,则该地水的沸点为 ℃。
四、填空题
17.(2023九上·海口期末)在特高压输电工程中,若输电功率一定,将输电电压从400kV提高到800kV,则输电电流将从I变为 I,输电线路上损失的电能将 (填“增加”、“减少”或“不变”)。
18.(2023九上·海口期末)根据图中磁感线方向标出螺线管的N极和在括号内标出电源的正、负极。
五、作图题
19.(2023九上·海口期末)如图甲为带开关的三孔插座,请将图乙中的插座正确连入家庭电路。
六、实验题
20.(2023九上·海口期末)利用图甲中的装置探究两种不同液体的吸热情况。
(1)设计实验时,需要对变量进行控制,在两个相同的烧瓶中分别接入阻值 的电阻丝(选填“相同”、“不同”),装入质量和初温都相同的两种液体A和B,分别插入温度计。加热一段时间后,温度升高较多的液体比热容 (选填“较大”、“较小”)。实验中两种液体在相同的时间吸收的热量 (选填“相同”、“不同”)。
(2)如图乙是根据实验数据描绘的图象,分析图象可知,应选用 (选填A、B)液体做汽车发动机的冷却液。
21.(2023九上·海口期末)图甲是小华“测量小灯泡电功率”的实验电路。电源电压恒为6V,小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)闭合开关后,她发现无论怎样移动滑片P,电压表的示数均为6V不变,小灯泡不发光。经检查,是由于其中一根导线连接错误造成的,请你用笔在电路中将连接错误的导线打”×”,并补画出正确的连线;
(2)排除故障后,小华将滑动变阻器的滑片P移到某一位置时,电压表的示数如图乙所示为 V,若要测小灯泡的额定功率,应将滑片P向 (填“左”或“右”)移动;
(3)小华继续实验,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成I﹣U图像如图丙所示,根据图像,可计算出小灯泡的额定功率是 W。由图像还可发现小灯泡的电阻是变化的,影响其变化的主要因素是 。
七、计算题
22.(2023九上·海口期末)如图所示是一种电热水龙头和它的电路简图。旋转手柄可使扇形开关S同时接触两个相邻触点,从而控制流出的水为冷水、温水或热水。已知R1、R2是电热丝,R2=55 Ω,温水档的电功率是2.2 kW。求:
(1)当流出水为温水时,接入电阻的值;
(2)当流出水为温水时,该水龙头1 min消耗的电能若由燃油燃烧提供,所需燃油的质量;(燃油的热值为4.4×107 J/kg)
(3)若该水龙头1 min能放出约1 kg的温水,效率为84%,则温水升高的温度;
(4)当开关打到什么位置时,处于加热状态?
23.(2018九上·南充期末)如图所示,灯L标有“6 V 3 W”字样,R1=12
Ω,R2=8 Ω,当开关S1闭合,S2、S3断开,滑动变阻器滑片P从a端滑到b端时,电流表的示数变化了0.2 A,试求:
(1)灯L正常发光时的电流和电阻各是多少?
(2)电源电压是多少?
(3)当S1、S2、S3都闭合且滑动变阻器滑片P滑到b端时,电流表的示数和此时电路消耗的功率各是多少?
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】温度及温度计的使用与读数;电流的大小;电压和电压的单位换算;电功率
【解析】【解答】A.由于人的正常体温大约是37℃,且变化幅度不大,所以,使人们感觉舒适的室温约在25℃左右,A符合实际;
B.柜式空调正常工作的功率约是在1100W以上,由
知道,正常工作的电流大约为
B不符合实际;
C.教室内日光的额定功率为40W,C不符合实际;
D.对人体的安全电压就是不高于36V,D不符合实际。
故答案为:A。
【分析】根据常见物体的温度、电流、电功率,结合数据解答;对人体的安全电压就是不高于36V。
2.【答案】C
【知识点】熔化与熔化吸热特点;汽化及汽化吸热的特点;升华及升华吸热;凝华及凝华放热
【解析】【解答】春天冰雪消融,发生的是熔化现象,此过程需要吸热,A不符合题意;太阳出来,雾气散开是物质由液态变为气态,发生的是汽化现象,此过程需要吸热,B不符合题意;霜是空气中的水蒸气遇冷变成的固态小冰晶,发生的是凝华现象,此过程需要放热,C符合题意;冰冻的衣服变干,是固态冰直接变为气态水蒸气造成的,发生的是升华现象,此过程需要吸热,D不符合题意.
故答案为:C.
【分析】霜是空气中的水蒸气遇冷变成的固态小冰晶,发生的是凝华现象,此过程需要放热。
3.【答案】A
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】A.只闭合开关S1时绿灯亮,只闭合开关S2时红灯亮,两灯独立工作,互不影响,A符合题意;
B.两开关都闭合时会造成电源短路且两灯泡不发光,任何一个开关断开时红绿交通信号灯同时发光,B不符合题意;
C.两开关均闭合时红绿交通信号灯同时发光,只闭合一个开关均不发光,C不符合题意;
D.当只闭合开关S2时,两灯泡都发光;只闭合S1时绿灯亮,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】串联电路中,电流的路径只有一条,各元件顺次逐个连接;并联电路中,电流有多条路径,且互不影响,开关与控制部分串联,根据串并联电路的特点进行分析。
4.【答案】B
【知识点】电功率的测量
【解析】【解答】在“测定小灯泡的额定功率”的实验中,当手移动变阻器滑片时,眼睛应观察电压表的示数,使电压表的示数等于额定电压,这样测出的功率等于灯泡的额定电功率.
故选B.
【分析】测量小灯泡的额定电功率,应使灯泡两端的电压等于灯泡的额定电压,这样小灯泡正常发光,其功率等于其额定电功率.
5.【答案】A
【知识点】电能表参数的理解;电功及电功的实质;测电笔的使用;电磁感应
【解析】【解答】解:A、电风扇工作时,消耗了电能,得到了机械能,因此将电能转化为了机械能;故A正确;
B、电能表是测量家庭电路消耗电能多少的仪表;故B错误;
C、法拉第根据图示电磁感应的原理制成了发电机;故C错误;
D、使用测电笔时,手必须接触笔尾金属体,笔尖接触导线,氖管发光,导线是火线;氖管不发光的是零线,故D错误.
故选A.
【分析】(1)用电器工作的实质是将电能转化为其它形式的能;(2)电能表是测量电能的仪表;(3)发电机的原理是电磁感应;(4)测电笔的正确使用方法:手接触笔尾金属体,笔尖接触导线,氖管发光,导线是火线;氖管不发光的是零线.
6.【答案】B
【知识点】做功改变物体内能
【解析】【解答】解答:A.两块冰相互摩擦,克服摩擦做功,机械能转化为内能,内能增加,冰熔化成水.A不符合题意;B. 冬天室内用炉火取暖,是通过热传递改变内能,B符合题意;C. 用两手来回弯折铁丝,铁丝变热,机械能转化为内能,内能增加,做功改变内能无关,C不符合题意;D. 汽车急刹车时,克服摩擦做功,轮胎的内能增加,轮胎变热,D不符合题意;
故答案为:B.
【分析】吸收热量,内能变大,是通过热传递改变内能的;机械能和内能相互转化,是通过做功改变内能的。
7.【答案】D
【知识点】燃料的热值
【解析】【解答】火箭采用液态氢作为火箭的燃料,原因是液态氢具有较高的热值,完全燃烧相同质量的氢时,可以释放出更多的热量,D符合题意,ABC不符合题意。
故答案为:D。
【分析】液态氢具有较高的热值,完全燃烧相同质量的氢时,可以释放出更多的热量。
8.【答案】D
【知识点】能源及其分类;超导体特点及作用;电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】A.煤炭、石油、天然气在短时间内不能从自然界得到补充,属于不可再生能源,A不符合题意;
B.超市收银员使用的条形码扫描器中的光敏二极管使用的主要是半导体材料,B不符合题意;
C.超声波和次声波都属于声波,传播需要介质,不能在真空中传播;电磁波可以在真空中传播,故“北斗”导航是利用电磁波进行定位和导航的,C不符合题意;
D.手机既可以接收电磁波,也可以发射电磁波,是利用电磁波来传递信息的,所以手机上“微信抢红包”的过程中是用电磁波来传递的信息,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】煤炭、石油、天然气属于不可再生能源;二极管使用的主要是半导体材料;“北斗”导航是利用电磁波进行定位和导航的;手机上“微信抢红包”的过程中是用电磁波来传递的信息。
9.【答案】D
【知识点】电路的动态分析
【解析】【解答】AB.该电路中灯泡L和滑动变阻器串联,电压表测量灯泡L两端的电压,电流表测量电路的电流。滑动变阻器滑片P向右移动时,连入电路的电阻变大,灯泡电阻不变,该串联电路的总电阻变大,又因为电源电压不变,根据欧姆定律可知,通过电路的电流变小,AB不符合题意。
CD.串联电路的电压等于各用电器两端电压之和,即串联电路用电器分电压,且所分电压与电阻成正比,滑动变阻器电阻变大,其两端电压也会变大,因为电源电压不变,小灯泡两端的电压就会变小,电压表测量灯泡L两端的电压,电压表示数变小,C不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】在串联电路中,电压表和所测量的位置并联,滑动变阻器的电阻变大时,分压变大,其他位置分压减小,电流减小。
10.【答案】B
【知识点】电功率的计算
【解析】【解答】由题目中的数据可知导线中的电流大小为:I=P/U=15kW/380V=39.47A,根据表中的数据可知,有两种导线可以选择,6mm2和10mm2的都可以,从经济方面考虑,应使用面积较小的.
故答案为:B.
【分析】根据公式,可求出电流,进而确定电阻。
11.【答案】凝华;熔化
【知识点】熔化与熔化吸热特点;凝华及凝华放热
【解析】【解答】刚取出的冻鱼温度很低,空气中的水蒸气遇到冷的冻鱼直接变为固态小冰晶,物质由气态直接变为固态,故该过程的物态变化为凝华;过一段时间冻鱼身上的霜变成了水,物质由固态变为液态,是熔化过程.
【分析】气体直接变为固体是凝华现象;固体变为液体是熔化现象。
12.【答案】1.5;奥斯特
【知识点】电压和电压的单位换算;通电直导线周围的磁场
【解析】【解答】生活中,一节干电池的电压为1.5伏.
丹麦物理学家奥斯特通过实验证明通电导线周围存在着磁场,该实验被称为奥斯特实验。
【分析】一节干电池的电压为1.5伏;丹麦物理学家奥斯特通过实验证明通电导线周围存在着磁场。
13.【答案】轻小物体;绝缘体
【知识点】两种电荷;导体与绝缘体
【解析】【解答】吸毛刷,只要在衣服上滚动几下,就可以吸走衣服上的灰尘,是因为毛刷与衣服相摩擦,电子发生转移,毛刷带电,带电体能吸引不带电的轻小物体,所以衣服上的灰尘被毛刷吸引。
毛刷应选择绝缘体,与人接触时,电荷不会发生转移。
【分析】带电体能吸引不带电的轻小物体;不容易导电的物体叫绝缘体。
14.【答案】并联;变大
【知识点】并联电路的电流规律;家庭电路的组成
【解析】【解答】教室的照明灯的工作互不影响,所以照明电灯之间都是并联连接的。
教室内的照明灯是并联的,工作互不影响,每多使用一盏照明电灯,电路中就多一条支路,而且其它支路电流不受影响,根据并联电路电流规律可知,教室内每多使用一盏照明电灯,照明电路的总电流都会变大。
【分析】并联电路互不影响;并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。
15.【答案】20;20
【知识点】电阻;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】由欧姆定律 可得该导体的电阻为
导体电阻是导体的一种性质,与导体的材料、长度、横截面积、温度等因素有关,与导体两端所加电压无关,故如果该导体两端的电压为0伏时,则该导体的电阻仍为20Ω。
【分析】根据公式,可求出电阻;导体电阻是导体的一种性质,与导体的材料、长度、横截面积、温度等因素有关,与导体两端所加电压无关。
16.【答案】(1)酒精
(2)98
【知识点】探究水的沸腾实验
【解析】【解答】(1)由图示可知,水的沸点是98℃,所以以温度计内液体的沸点需要高于98℃,酒精的沸点是78℃,所以不能用酒精温度计测量水的沸点。
(2)由图示可知,温度计的分度值是1℃,液柱指在90℃上面的第8个小格上,因此温度计的示数为98℃。
【分析】(1)温度计测量温度时,所测温度必须低于其内液体的沸点,高于熔点;
(2)看清温度计的分度值,结合对应刻度读数。
17.【答案】;减少
【知识点】电功率与电压、电流的关系;焦耳定律的应用
【解析】【解答】由 得,当将输电电压从400kV提高到800kV,电压变为原来的2倍,电流变为原来的 ,即则输电电流将从I变为 。
输电线的电流变小,输电线的电阻不变,通电时间不变,由 得,输电线产生的热量变多,输电线损失的电能将减少。
【分析】根据公式,可确定电流变化;输电线的电流变小,输电线的电阻不变,通电时间不变,由 得,输电线产生的热量变多,输电线损失的电能将减少。
18.【答案】解:如图所示:
【知识点】安培定则;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】由磁体磁感线方向可知,磁体外部的磁感线方向总是N极出发回到S极,则该螺线管右端为N极;由安培定则可判定出螺线管中电流方向是从电源右端流出,流回左端。所以电源右端为正极即“+”,左端为负极即“-”如图所示:
【分析】磁体外部的磁感线方向总是N极出发回到S极;由安培定则可判定出螺线管中电流方向是从电源右端流出,流回左端。
19.【答案】解:如图所示:
【知识点】家庭电路的组成
【解析】【解答】三孔插座的接法:上孔接地线,左孔接零线,右孔接火线,如图所示:
【分析】三孔插座的接法:上孔接地线,左孔接零线,右孔接火线。
20.【答案】(1)相同;较小;相同
(2)A
【知识点】焦耳定律的应用
【解析】【解答】(1)根据比较吸热能力的要求,应在两个相同的烧瓶中分别接入阻值相同的电阻丝,由于电阻丝串联,根据 可知,电阻丝相同时间产生的热量相同。
在两个完全相同的烧杯中分别装入质量、初温都相同的两种液体,比较两种液体吸收相同的热量时,温度变化的多少,加热一段时间后,温度升高较多的液体比热容较小。
图中两相同的电阻丝串联,通过的电流相同,由焦耳定律 可知,在通电时间相同时,两电热丝放出的热量相同,所以实验中水和煤油在相同的时间吸收的热量相同。
(2)加热时间相同,水和煤油吸热相同,由图乙知, ,即加热相同时间,A升高的温度低,B升高的温度高,因此A的吸热能力强,即A的比热容较大,汽车发动机的冷却液应选比热容大的液体,能吸收更多的热量温度变化却很小,故应选用A液体做汽车发动机的冷却液。
【分析】(1)应在两个相同的烧瓶中分别接入阻值相同的电阻丝,由于电阻丝串联,根据 可知,电阻丝相同时间产生的热量相同;加热一段时间后,温度升高较多的液体比热容较小;在通电时间相同时,水和煤油在相同的时间吸收的热量相同;
(2)水的比热容较大,相同质量的水和其它物质相比较,升高相同的温度,水吸收的热量更多。
21.【答案】(1)
(2)1.8;右
(3)0.5W;温度
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】(1)由实物图甲可以看出,灯泡与变阻器并联了,且电压表串联在电路中;电压表的内阻很大,则电路中电流非常小,此时电压表测量电源电压,因此会出现无论怎样移动滑片P,电压表的示数均为6V不变,小灯泡不发光的情况,电流表应与灯串联,电压表与灯并联,如图所示
(2)图乙中电压表选用小量程,分度值为0.1V,示数为1.8V,小于灯泡的额定电压2.5V,应增大灯泡的电压,根据串联电路电压的规律,应减小滑动变阻器的电压,由分压原理可知,应减小滑动变阻器连入电路中的电阻大小,故滑片向右移动,直到电压表示数为灯泡的额定电压2.5V。
(3)根据图丙所示的小灯泡电流随电压变化的关系图像知,灯在额定电压2.5V时的电流为0.2A,则小灯泡的额定功率是
由图像可发现小灯泡的电阻是变化的,主要是因为电流的热效应导致电阻温度升高,因此影响其变化的主要因素是温度。
【分析】(1)电流表应与灯串联,电压表与灯并联;
(2)看清电压表的分度值,结合对应刻度读数;应增大灯泡的电压,根据串联电路电压的规律,应减小滑动变阻器的电压,由分压原理可知,应减小滑动变阻器连入电路中的电阻大小;
(3)根据公式P=UI,可求出额定功率;灯丝的电阻受温度的影响。
22.【答案】(1)解:由 得,流出温水接入电阻的值
答:当流出水为温水时,接入电阻的值22Ω
(2)解:流出温水1min消耗电能 由题意可知,燃油释放的热量为
由 得,需要燃烧的燃油的质量
答:当流出水为温水时,该水龙头1 min消耗的电能若由燃油燃烧提供,所需燃油的质量0.003 kg;(燃油的热值为4.4×107 J/kg)
(3)解:由 得,水吸收的热量为
由 得,温水升高的温度
答:若该水龙头1 min能放出约1 kg的温水,效率为84%,则温水升高的温度26.4℃;
(4)解:开关1打至3位置时,电路由R1单独工作到R1与R2并联,电路电阻变小,电路功率变大,则开关1打至3位置时,电路处于加热状态,流出的水为热水。
答:当开关打到3位置时,处于加热状态。
【知识点】电功与热量的综合计算
【解析】【分析】(1)根据公式,可求出电阻;
(2)根据公式,可求出质量;
(3)根据公式及,可求出温度变化;
(4)根据公式,电压一定时,总电阻越小,功率越高,热量越多。
23.【答案】(1)解:由P=UI得灯泡的额定电流:IL= =0.5A;由I= 得:RL= =12Ω
(2)解:当开关S1闭合,S2、S3断开,滑动变阻器滑片P在a端时,只有灯泡连入,Ia= ,滑片P在b端时,滑动变阻器与灯泡串联,Ib= ,由于电流表的示数变化了0.2A,则Ia Ib=0.2A,即: =0.2A,所以, =0.2A,解得:U=6V.
(3)解:当开关S1、S2、S3都闭合,滑动变阻器R2的滑片P到b端时,R1与R2并联,则I1= =0.5A,I2= =0.75A,根据并联电路干路电流等于各支路电流之和可知:电流表示数为I=I1+I2=0.5A+0.75A=1.25A;则功率为P=UI=6V×1.25A=7.5W
【知识点】并联电路的电流规律;欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【分析】(1)根据灯泡的规格,计算正常发光时的电流和电阻;(2)当电路中的电阻变化时,电流发生变化,利用总电压和总电阻的比值计算电流并求差值,从而计算电源电压;(3)根据开关的状况和滑片的位置判断电路的连接情况,根据并联电路中的总电流是各支路电流之和计算总电流,利用电压和电流的乘积计算总功率。
