2022-2023学年云南省昭通市昭阳一中等校九年级(上)月考物理试卷
一、选择题(本大题共8个小题,每小题只有一个正确选项,每小题3分,共24分)
1.(3分)10月1日清晨,北京天安门广场举行庄严的升国旗仪式,关于升旗过程中的一些数据,下列说法正确的是( )
A.一面国旗的质量约为50g
B.升国旗时国旗上升的速度约为5m/s
C.带动国旗上升的电动机的效率可达到100%
D.旗手的正常体温约为37℃
2.(3分)关于对欧姆定律的公式I=,及变形式R=的理解,下列说法正确的是( )
A.导体的电阻一定时,导体两端的电压与通过导体的电流成正比
B.导体两端的电压为零时,导体的电阻也为零
C.通过导体的电流一定时,导体的电阻与导体两端的电压成正比
D.电阻是导体本身的一种性质,与通过导体的电流和导体两端的电压无关
3.(3分)现有甲、乙两个实心金属球,初温度、质量均分别为25℃和3kg,先把甲球放入盛有热水的杯中,热平衡后水温降低了30℃,把甲球取出,再将乙球放入杯中,热平衡后水又降低了30℃,不计热量损失,则甲球的比热c甲和乙球的比热c乙的大小关系是( )
A.c甲>c乙 B.c甲<c乙
C.c甲=c乙 D.以上三种情况都有可能
4.(3分)在如图所示的电路中,当滑动变阻器R2的滑片P向左滑动时( )
A.电压表示数变小,电流表示数变大
B.电压表示数不变,电流表示数变小
C.电压表示数不变,电流表示数变大
D.电压表示数变大,电流表示数变小
5.(3分)在2022北京冬奥会开幕式上,400名演员挥动发光杆,发光杆一会发出绿光代表绿草,随后又发出白光组成蒲公英。据悉,杆上有两个开关:一个是总开关,另一个用来控制发出白光和绿光。下面哪个电路设计最能实现这一效果( )
A.
B.
C.
D.
6.(3分)如图所示,电源电压不变,开关闭合后,滑动变阻器的滑片向左滑动时,下列判断正确的是( )
A.电压表示数变大,电流表示数变大,电灯变亮
B.电压表示数变大,电流表示数变小,电灯变暗
C.电压表示数变小,电流表示数变大,电灯变亮
D.电压表示数变小,电流表示数变小,电灯变暗
7.(3分)中国力争在2030年前实现“碳达峰”。为了践行绿色低碳发展,我市推行纯电动汽车(如图)。汽车蓄电池充电过程中将( )
A.机械能转化为电能 B.电能转化为机械能
C.电能转化为化学能 D.化学能转化为电能
8.(3分)如图甲所示的电路中,电源电压保持不变。R0为定值电阻,R为滑动变阻器。闭合开关S,移动滑片P,滑动变阻器消耗的电功率与电流关系的图像如图乙所示。(提示:当R=R0时,R消耗的功率最大)则下列判断不正确的是( )
A.滑动变阻器的最大阻值是20Ω
B.滑动变阻器消耗的电功率最大时,变阻器的阻值是10Ω
C.电源电压为8V
D.电路消耗的最大电功率为14.4W
二、填空题(共20分,每空1分)
9.(2分)如图所示的电路中,电源电压恒定,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=4:1,则R1:R2= ,当开关S1闭合、S2断开,若甲、乙两表均为电流表时,两表示数之比I甲:I乙= 。
10.(2分)在电能输送的过程中,如果输送的电功率一定。将输电电压升到原来的5倍,则输电线上损失的功率将变为原来的 倍,由此可见,若想有效的减小电能在输电线路上的损失应采用 (选填“高压”或“低压”)输电。
11.(2分)小丽用相同的电加热器分别对质量为0.2kg的水和0.3kg的另一种液体进行加热,得到的实验数据如图所示,则水在16min内吸收的热量为 J,另一种液体的比热容为 J/(kg ℃)。[c水=4.2×103J/(kg ℃)]
12.(2分)如图所示,欲使两灯形成串联,应闭合开关 ,当同时闭合开关 时电路发生短路。
13.(2分)小明学习电功率知识后,想利用电能表测量家中电饭锅工作时的实际功率。他仔细观察了家中的电能表,表盘参数如图所示,则小明家允许加载的用电器的最大总功率为 W。他关闭家中其他用电器,只让电饭锅工作、发现电饭锅工作1.5min,电能表转盘转过60转,则该电饭锅的实际功率为 W。
14.(2分)如图所示的电路中,定值电阻R的阻值为20Ω,电动机线圈电阻为2Ω。闭合开关S,电流表A1的示数为0.8A,A2的示数0.3A,则电源电压为 V,电路消耗的总功率为 W。
15.(2分)如今的很多家用电器都有待机功能,比如,电视可以用遥控器关机而不必断开电源。这一功能虽然给人们带来了方便,但用电器在待机状态下仍有能耗。如表是小明家两台用电器的数据统计。这两台用电器每天待机共耗电 度,若能及时断开电源,他家每月可以节约电费 元。(电价为0.5元/度,每月按30天计算)
家用电器 待机功率P/W 每天平均待机时间t/h
彩色电视 8 20
DVD 12 20
16.(2分)如图所示,电源电压恒定,R1的阻值为20Ω,R2的阻值为10Ω。当S闭合,S1、S2断开时,电流表的示数为0.4A,电源电压是 ;当S、S1、S2都闭合时,电流表的示数变化了0.4A,则R3的阻值是 。
17.(2分)2020年12月17日凌晨,历经23天,嫦娥五号闯过地月转移、近月制动、环月飞行、月面着陆、自动采样、月面起飞、月轨交会对接、再入返回等多个难关,携带着质量是1731克的月球样品着陆地球,实现中国首次月球无人采样返回。返回器落入大气层时,由于速度很快,与空气剧烈摩擦,使返回器表面温度很高,这是以 的方式改变物体内能,在返回过程中以月球为参照物,返回器是 的。(填“运动”或“静止”)
18.(2分)做眼保健操时,各班级的扬声器同时开播,同时停播,但是一个班级的坏了,不影响其他班级,它们是 的(选填“并联”或“串联”),教室内有若干个吊扇,其中控制每一个吊扇的调速器与该吊扇的连接方式是 (选填“并联”或“串联”)。
三、作图、实验及探究题(本大题共4个小题,共31分)
19.(3分)如图是测量小灯泡(2.5V,0.3A)电功率的电路,请你把实物电路连接完整,要求向右移动滑动变阻器的滑片电阻变大。
20.(3分)用笔画线代替导线将如图所示的电路连接完成。(要求两灯并联,且开关S1控制灯L1,开关S2控制灯L2)
21.(3分)根据如图1的实物连线图,画出对应的电路图。
22.(8分)小华做“测量小灯泡电功率”实验。实验器材如下:电源(电压恒为6V)、小灯泡(额定电压为2.5V,灯丝电阻约为10Ω)、电流表(0~0.6A、0~3A)、电压表(0~3V、0~15V)、开关、规格分别为R1:“10Ω 1A”和R2:“30Ω 0.5A”的滑动变阻器各一个、导线若干。
(1)请你用笔画线代替导线,在图甲中把电路连接完整(要求:滑动变阻器向右移动灯泡变亮)。
(2)闭合开关前,应将滑片移到 端(选填“A”或“B”)。
(3)电路连接正确后,闭合开关,发现小灯泡不亮,无论如何移动滑动变阻器滑P,电流表几乎无示数,而电压表指针超出了最右侧刻度,则故障原因可能是 。
(4)排除故障后,当滑动变阻器的滑片移到某一位置时,电压表示数为2V,若要测量小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的滑片向 移(选填“左”或“右”),直到小灯泡正常发光,此时电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率是 W。
(5)为了完成整个实验过程,她应选用的滑动变阻器规格为 (选填“R1”或“R2”)。
(6)有学生认为甲图电路还可以探究电流与电压的关系,小华却认为不可以,主要原因是 。
(7)之后,小华同学在家找到两个外观一样,额定电压均为220V的普通白炽灯,其铭牌已经模糊,看不出额定功率,但是可以直接通过观察图丙灯丝比较出两只灯泡的额定功率,请你判断,若将两只灯泡串联起来,接在220V的电路中,两灯的发光情况是 (选填“A灯更亮”或“B灯更亮”或“两灯一样亮”)。
23.(7分)在探究“电流与电阻的关系”实验过程中,老师给同学们准备了以下器材:蓄电池(6V)、电流表(0~0.6A,0~3A)、电压表(0~3V,0~15V)、定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω各1个)、开关、滑动变阻器(1.5A,20Ω)、导线若干。
(1)连接电路时,开关应处于 (选填“断开”或“闭合”)状态;
(2)在此实验中滑动变阻器除了有保护电路的作用外,另一个作用是 ;
(3)小明按图甲连好电路后,闭合开关发现电压表和电流表都无示数,经检查,漏接了一根导线,如图乙,请你帮小明补接上;
(4)补接正确后,小明先将5Ω电阻接入电路,调节滑动变阻器到适当位置,电流表示数如图丙为 A;再将5Ω的电阻更换为10Ω电阻,闭合开关,移动滑动变阻器,继续实验完成测量,应将滑动变阻器的阻值调 (填“大”或“小”);
(5)当小明再换接15Ω电阻时,无论怎样调节滑动变阻器,都无法让电压表示数保持不变,他认为可能是滑动变阻器阻值不够大导致。同组的小敏同学思考了一会,使用题干中已有器材解决了这一问题,小敏的操作方法是 。完成了实验,并填写数据如表:
电阻R/Ω 5 10 15
电流I/A 0.4 0.2
则实验结论: 。
24.(7分)在探究“影响电流热效应的因素”实验中。
(1)为探究电流通过电阻产生的热量与电流的关系,小明设计了如图甲所示的装置,在烧瓶内安装一根电阻丝并装入煤油,插入温度计,该实验通过比较 来判断相同时间内不同电流产生的热量多少。下列选项中,也是采用这种研究方法的是 ;
A.力是看不见的,可以通过力的示意图认识它
B.探究电流与电压、电阻的关系
C.用木块被撞击移动的距离反映小车动能大小
(2)实验中烧瓶内液体小明选择了煤油而不是水,这样选择一方面是因为煤油不导电,另一方面是因为其 ;
(3)小明先测量烧瓶内液体初温,闭合开关,通电30s再测量烧瓶内液体的温度,得到温度的升高量填入表中;然后移动滑动变阻器滑片改变电流大小,重复上述操作,获得多组数据(如表)。
实验次数 电流/A 通电时间/s 电阻/Ω 温度升高量/℃
1 0.3 30 10 1.5
2 0.6 30 10 6.0
由此得出:同一导体,在通电时间相等时,电流越大,其产生的热量 ;
(4)小明想利用上述实验装置做“比较菜油和煤油比热容的大小”的实验,则他应选择乙图中 (选填“A”或“B”)烧瓶与甲图中的烧瓶 (选填“串联”“并联”或“串联并联都可以”),并将其装入等质量的菜油。菜油和煤油吸热的多少是通过 (选填“温度计示数”或“加热时间”)来反映的。
四、综合题(本大题共3个小题,满分25分)
25.(8分)经验表明,自制家用太阳能热水器的效率在夏天可达50%;从太阳能手册中查到,在地球表面,晴天时垂直于阳光的表面接收到的热辐射为1.26×103焦/(米2 秒)。如果晒水箱内的水大约有40千克,晒水箱接收阳光垂直照射的面积始终是1.5米2,请计算:
(1)要使水温上升30℃需要多少热量?
(2)至少得吸收太阳辐射多长时间?
26.(8分)如图所示的电路,电阻R2的阻值是20Ω.当开关S闭合时,电流表A1的示数是0.4A,电流表A的示数是1.0A.求:
(1)电源电压;
(2)电阻R1的阻值;
(3)通电10s,电流通过电阻R2所产生的热量。
27.(9分)小明家买了一个三挡位的电烤炉,电烤炉加热板部分的简化电路如图甲所示,R1、R2是定值电阻,可通过旋转开关实现高、中、低挡位切换。电烤炉的相关参数如表格所示,求:
(1)电烤炉在低温挡正常工作时的电流?(结果保留一位小数)
(2)电烤炉高温挡的功率?
(3)若在用电高峰期,家庭电路的实际电压为198V,电烤炉在中温挡工作30min能使图乙中的电能表表盘转动多少圈?
额定电压 220V
高温挡功率
中温挡功率 800W
低温挡功率 400W
2022-2023学年云南省昭通市昭阳一中等校九年级(上)月考物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(本大题共8个小题,每小题只有一个正确选项,每小题3分,共24分)
1.【答案】D
【解答】解:A、一面国旗的质量约为200g左右,故A错误;
B、升国旗时,一首国歌时长约50s,旗杆高约10m,国旗上升的速度约为v===0.2m/s=20cm/s,故B错误;
C、带动国旗上升的电动机要克服阻力做功效率不可能达到100%,故C错误;
D、人体的正常体温约为37℃,故D正确。
故选:D。
2.【答案】D
【解答】解:
A、根据欧姆定律的内容可知:电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比;当导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比;电压是形成电流的原因,所以不能说成电阻一定,电压与电流成正比,故A错误。
BCD、电阻是导体本身的一种属性,与材料、长度、横截面积、温度有关,与导体两端的电压和通过的电流无关;导体两端的电压为零时,导体的电阻并不为零,故BC错误,D正确。
故选:D。
3.【答案】B
【解答】解:甲、乙两球温度相等,设为t0,设开始时水温为t。
甲在水中达到热平衡后温度变化了Δt甲=t﹣30℃﹣t0=t﹣30℃﹣25℃=t﹣55℃,
乙在水中达到热平衡后温度变化了Δt乙=t﹣30℃﹣30℃﹣t0=t﹣60℃﹣25℃=t﹣85℃,
所以Δt甲>Δt乙,
在这两种情况下,水释放出的热量Q放=m水c水Δt水=30℃×m水c水相等,
所以热平衡时,甲、乙吸收的热量相等,而甲、乙吸收的热量分别为:Q吸甲=m甲c甲Δt甲,Q吸乙=m乙c乙Δt乙,
又因为m甲=m乙,Δt甲>Δt乙,所以c甲<c乙。
故选:B。
4.【答案】A
【解答】解:由图可知,电阻与滑动变阻器的串联,电流表测量电路中的电流,电压表测量滑动变阻器两端的电压。
当滑片左移时,滑动变阻器接入电阻变小,由欧姆定律可知,电路中电流变大,则电流表示数变大;
根据U=IR可知,R1两端的电压变大,因总电压不变,则由串联电路的电压规律可知R2两端的电压变小,电压表示数变小,故A正确。
故选:A。
5.【答案】D
【解答】解:根据题意可知,发光杆一会发出绿光代表绿草,随后又发出白光组成蒲公英,这说明两个灯泡可以独立工作,是并联的;干路中有一个开关,另一个开关用来控制发出白光和绿光,所以这个开关是一个单刀双掷开关,根据选项可知,D图正确。
故选:D。
6.【答案】D
【解答】解:由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测灯泡两端的电压,电流表测电路中的电流,
开关闭合后,滑动变阻器的滑片向左滑动时,接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大,
由I=可知,电路中的电流变小,即电流表的示数变小,故AC不正确;
由U=IR可知,灯泡两端的电压变小,即电压表的示数变小,故B不正确;
因P=UI,且灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,
所以,灯泡的实际功率变小,灯泡变暗。
故选:D。
7.【答案】C
【解答】解:给汽车蓄电池充电时,蓄电池相当于用电器,将电能转化为化学能。
故选:C。
8.【答案】C
【解答】解:由图可知,滑动变阻器和定值电阻串联,电压表测变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流;
(1)当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,总电阻最大,此时电路中的电流最小,
由图乙可知,电路中的最小电流I最小=0.4A,此时滑动变阻器的功率P1=3.2W,
由P=I2R可得,滑动变阻器的最大阻值:R滑大===20Ω,故A正确;
(2)因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,由I=可得,电源电压:U=I最小(R滑大+R0)=0.4A×(20Ω+R0),
由图乙可知,当电路中的电流I′=0.6A时,滑动变阻器的功率最大,最大为P1′=3.6W,
则滑动变阻器接入电路中的电阻:R′===10Ω,故B正确;
电源电压:U=I′(R′+R0)=0.6A×(10Ω+R0),
因电源电压不变,所以,0.4A×(20Ω+R0)=0.6A×(10Ω+R0),
解得:R0=10Ω,
电源电压:U=I最小(R滑大+R0)=0.4A×(20Ω+10Ω)=12V,故C错误;
(3)当滑动变阻器的电阻最小为0时,电路中的电流最大,总功率最大,则最大总功率:P最大===14.4W,故D正确。
故选:C。
二、填空题(共20分,每空1分)
9.【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)当开关S1、S2闭合,甲、乙两表为电压表时,R1和R2串联,甲测电源的电压,乙测R2两端的电压;
因串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以===,
因串联电路中电流处处相等,所以由I=可得:===;
(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;
因并联电路两端电压相等,所以由I=可得:===,
因并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,所以I甲:I乙=I2:(I1+I2)=3:(1+3)=3:4。
故答案为:3:1;3:4。
10.【答案】0.04;高压。
【解答】解:根据P=UI可知,输送功率一定时,电压变为原来的5倍,电流变为原来的.
电阻一定时,根据P=I2R,电流变为原来的,发热功率变为原来的倍,即0.04倍;
根据W=Pt可知,通电时间一定时,损失的电能减少,所以若想有效的减小电能在输电线路上的损失采用高压输电。
故答案为:0.04;高压。
11.【答案】2.52×104;1.4×103
【解答】解:由图知,水在16min内初温t0=10℃,末温为40℃,
16min内水吸收的热量:Q吸水=c水m(t﹣t0)=4.2×103J/(kg ℃)×0.2kg×(40℃﹣10℃)=2.52×104J;
另一种液体加热8min,吸收的热量为:Q'吸=×2.52×104J=1.26×104J;
由Q吸=c液m液(t液﹣t0)得:1.26×104J=c液×0.3kg×(50℃﹣20℃),解得:c液=1.4×103J/(kg ℃)。
故答案为:2.52×104;1.4×103。
12.【答案】S2;S1、S2。
【解答】解:要使电灯L1和L2串联,电流从电源正极流出需要经过L2,然后经过灯泡L1、S2,再流回电源负极;因此应闭合开关S2;
当同时闭合开关S1、S2时,电流不经过用电器直接从电源的正极流入电源负极,从而形成电源短路,故不能同时闭合开关S1、S2。
故答案为:S2;S1、S2。
13.【答案】4400;800。
【解答】解:(1)“220V、20A”表示电能表的工作电压为220V,电能表平时工作允许通过的最大电流为20A,
小明家允许加载的用电器的最大功率:P最大=UI最大=220V×20A=4400W;
(2)3000r/(kW h)表示电路中每消耗1kW h的电能,电能表转盘转3000r,
电能表转盘转60r时,电饭锅消耗的电能:W=kW h=0.02kW h,
电饭锅的实际功率:P===0.8kW=800W。
故答案为:4400;800。
14.【答案】6;4.8
【解答】解:
由图可知,闭合开关后,R与电动机M并联,A2测通过R的电流,A1测干路的电流;
①闭合开关,A2的示数为I2=0.3A,即为通过R的电流,
由并联电路电压的规律和欧姆定律可得,电源电压:
U=U2=I2R=0.3A×20Ω=6V;
②A1的示数为0.8A,即总电流I=0.8A,则电路消耗的总功率:P=UI=6V×0.8A=4.8W;
故答案为:6;4.8。
15.【答案】0.4;6
【解答】解:彩色电视每天消耗的电能为:
W1=P1t1=0.008kW×20h=0.16kW h,
DCD每天消耗的电能为:
W2=P2t2=0.012kW×20h=0.24kW h,
两台电器每天待机共消耗的电能为:
W=W1+W2=0.16kW h+0.24kW h=0.4kW h=0.4度,
每月可以节约的电费为:30×0.4度×0.5元/度=6元。
故答案填:0.4;6。
16.【答案】12V;60Ω
【解答】解:(1)当S闭合,S1、S2断开时,R1和R2串联接入电路中,串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
根据欧姆定律可得电源电压为:U=I(R1+R2)=0.4A×(20Ω+10Ω)=12V;
(2)当S、S1、S2都闭合时,R2被短路,此时R1和R3并联接入电路中,电流表测干路中的电流,根据并联电路的电阻关系可知,此时的总电阻要小于R1;
当S闭合,S1、S2断开时,R1和R2串联接入电路中,此时的总电阻要大于R1,所以,R1和R3并联的总电阻小于 R1和R2串联的总电阻,由欧姆定律可知,当S、S1、S2都闭合时,干路中的电流变大,
并联后干路中的电流为:I′=0.4A+0.4A=0.8A;
通过R1的电流为:I1===0.6A;
由并联电路的电流特点可得,通过R3的电流为:I3=I′﹣I1=0.8A﹣0.6A=0.2A;
则R3的电阻为:R3===60Ω。
故答案为:12V;60Ω。
17.【答案】做功;运动
【解答】解:返回器在穿越地球大气层急速下降的过程中与空气剧烈摩擦,克服摩擦做功,机械能转化为返回器的内能,是通过做功的方式使返回器的内能变大;
在返回过程中以月球为参照物,返回器与月球之间的距离变大,则返回器是运动的。
故答案为:做功;运动。
18.【答案】并联;串联。
【解答】解:各班级的扬声器同时开播,同时停播,但是一个班级的坏了,不影响其他班级,说明有线扬声器可以单独播放,相互不影响,所以它们之间是并联的。
吊扇的调速器在电路中相当于开关与滑动变阻器的组合,因此调速器和吊扇之间是串联连接。
故答案为:并联;串联。
三、作图、实验及探究题(本大题共4个小题,共31分)
19.【答案】
【解答】解:灯泡的规格是2.5V,0.3A,所以电流表和电压表都选用小量程;电压表应与灯泡并联在电路中,电流表应串联在电路中;向右移动滑动变阻器的滑片电阻变大,则滑动变阻器接入电路中电阻丝的长度变大,故应接左下接线柱,如图所示:
。
20.【答案】
【解答】解:题目要求两灯并联,且开关S1控制灯L1,开关S2控制灯L2。从电流的流径看,电流从电源正极流出,分成两条支路,一支上有开关S1和灯L1,另一支上有开关S2和灯L2,两支电流汇合后回到电源负极,实物连接如图所示:
。
21.【答案】见解答图
【解答】解:由图知,两灯串联,电流从正极流出,经过灯L2、灯L1、开关S,回到电源负极,电路图如图所示:
22.【答案】(1)见上图;(2)A;(3)小灯泡断路;(4)右;0.65;(5)R2;(6)小灯泡的电阻随温度变化而变化;(7)B灯更亮。
【解答】解:(1)小灯泡的额定电压是2.5V,小灯泡电阻大约为10Ω,通过灯泡的电流约为:
I===0.25A,故电流表的量程选择0~0.6A,与灯泡串联;滑动变阻器采用一上一下的连接方式,且与小灯泡串联,滑动变阻器滑片向右移动时灯泡变亮,即接入的电阻变小,故滑动变阻器应选择B端接线柱,电路连接如下图所示:
(2)为了保护电路,闭合开关前,应将滑片移阻值最大处,即A端;
(3)小灯泡不发光,电流表无示数,说明电路是断路,电压表指针超出了最右侧刻度,说明电压表与滑动变阻器、电流表、开关、电源相连,则故障原因可能是小灯泡断路;
(4)灯泡两端的电压为2V,但灯泡的额定电压为2.5V,根据串联分压原理可知,应向右调节滑动变阻器的滑片,使变阻器接入电路中的电阻变小,使灯泡两端电压达到2.5V,灯泡正常发光;
电流表选用“0﹣0.6A”的量程,由图乙知,分度值为0.02A,电流表的示数为0.26A,此时灯泡正常发光,则小灯泡的额定功率为:P额=U额I额=2.5V×0.26A=0.65W;
(5)小灯泡正常发光时,滑动变阻器两端的电压为:U滑=U总﹣U额=6V﹣2.5V=3.5V,
此时电路中的电流为0.26A,则滑动变阻器接入电路中的电阻为:
R滑===13.5Ω,
10Ω<13.5Ω<30Ω,所以滑动变阻器应选R2:“30Ω 0.5A”;
(6)探究电流与电压的关系时,要控制电阻的大小不变,而小灯泡的电阻随温度的变化而变化,故不可以探究电流与电压的关系;
(7)由图丙知,A灯丝粗而短,B灯丝细而长,所以,A的电阻小于B的电阻,RA<RB,两灯串联时,通过的电流相等,根据P=I2R可知,A灯的实际功率小于B灯的实际功率,实际功率越大,灯泡越亮,所以B灯更亮一些。
故答案是:(1)见上图;(2)A;(3)小灯泡断路;(4)右;0.65;(5)R2;(6)小灯泡的电阻随温度变化而变化;(7)B灯更亮。
23.【答案】(1)断开;(2)控制定值电阻两端的电压不变;(3)见上图;(4)0.4;大;(5)将10Ω的定值电阻串联在电路中;电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
【解答】解:(1)为了保护电路,连接电路时开关应断开;
(2)探究电流与电阻的关系时,应控制定值电阻两端的电压不变,这需要通过调节滑动变阻器来实现;
(3)将滑动变阻器与电阻串联,滑动变阻器已接了上面一个接线柱,应再接下面一个接线柱,与电路图对应,如下图所示:
(4)由图丙知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.4A;
将5Ω的电阻更换为10Ω电阻,根据串联分压原理可知,定值电阻两端的电压变大,由串联电路的电压特点可知,滑动变阻器两端的电压变小,
要保持电压表示数不变,应增大滑动变阻器两端的电压,根据串联分压原理可知,应将滑动变阻器阻值调大;
(5)由表格中数据可知,电流与电阻的乘积应为0.4A×5Ω=0.2A×10Ω=2V不变,而0.14A×15Ω=2.1V达不到2V,原因是滑动变阻器阻值不够大;
当定值电阻等于15Ω时,电压表示数为2V,此时电路中的电流I=I滑=I定===A,滑动变阻器两端的电压U滑=U﹣U定=6V﹣2V=4V,滑动变阻器接入电路中的电阻R滑===30Ω,所以可以将30Ω﹣20Ω=10Ω的定值电阻串联在电路中即可;
根据表格数据知,电流与电阻的乘积是一定值,故可得出结论:电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
故答案为:(1)断开;(2)控制定值电阻两端的电压不变;(3)见上图;(4)0.4;大;(5)将10Ω的定值电阻串联在电路中;电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
24.【答案】(1)温度计示数变化;C;(2)煤油的比热小,吸收相同的热量,温度变化比较大;(3)越多;(4)A;串联并联都可以;加热时间。
【解答】解:(1)电流产生的热量不能用眼睛直接观察,通过温度计示数变化来反映,这是转换法。温度计示数变化越大,电流产生的热量越多。这是转换法;
A.力是看不见的,可以通过力的示意图认识它,是模型法,不符合题意;
B.探究电流与电压、电阻的关系,探究电流跟电压关系时,控制电阻不变,探究电流跟电阻关系时,控制电压不变,这是控制变量法。不符合题意;
C.用木块被撞击移动的距离反映小车动能大小,是转换法,符合题意;
(2)煤油比水的比热小,吸收相同的热量,煤油的温度变化比较大,温度计示数变化明显,实验效果比较好;
(3)由表格数据分析,同一导体,电阻相同,通电时间相同,电流越大,温度升高量越大,说明电流产生热量越多;
(4)“比较水和煤油比热容的大小”根据Q=cmΔt,可以采用质量相同,吸收热量相同的不同物质,所以选择A烧瓶,由于电阻相同,和甲图烧瓶并联(串联也可),电压相同,电流产生热量相同,并且把烧瓶A的液体换成和甲图中质量相同的水。
水和煤油吸热的多少是通过加热时间来反映。
故答案为:(1)温度计示数变化;C;(2)煤油的比热小,吸收相同的热量,温度变化比较大;(3)越多;(4)A;串联并联都可以;加热时间。
四、综合题(本大题共3个小题,满分25分)
25.【答案】(1)要使水温上升30℃需要5.04×106J热量;
(2)至少得吸收太阳辐射的时间为5333s。
【解答】解:水吸收的热量:
Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg ℃)×40kg×30℃=5.04×106J;
由η=可知,接收到的总太阳能:E===1.008×107J;
已知晴天时垂直于阳光的表面接收到的热辐射为1.26×103J/(m2 s),接收阳光垂直照射的面积始终是1.5米2。
所以需要吸收太阳辐射的时间为t==≈5333s。
答:(1)要使水温上升30℃需要5.04×106J热量;
(2)至少得吸收太阳辐射的时间为5333s。
26.【答案】见试题解答内容
【解答】解:由电路图可知,R1与R2并联,电流表A测干路电流,电流表A1测R1支路的电流。
(1)因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,通过R2的电流:
I2=I﹣I1=1.0A﹣0.4A=0.6A,
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,由I=可得,电源的电压:
U=U1=U2=I2R2=0.6A×20Ω=12V;
(2)电阻R1的阻值:
R1===30Ω;
(3)通电10s,电流通过电阻R2所产生的热量:Q2=I2 2R2t=(0.6A)2×20Ω×10s=72J。
答:(1)电源电压为12V;
(2)电阻R1的阻值为30Ω;
(3)通电10s,电流通过电阻R2所产生的热量72J。
27.【答案】(1)电烤炉在低温挡正常工作时的电流为1.8A;
(2)电烤炉高温挡的功率为1600W;
(3)电能表表盘转动972圈。
【解答】解:根据P=UI=,由图甲知,旋转开关连接1时,R1、R2串联总电阻最大,为低温挡;旋转开关连接3时,R1、R2并联总电阻最小,为高温挡;旋转开关连接2时,电路只连接R1,为中温挡;
故中温挡时,电阻:R中=R1==60.5Ω,
低温挡时,电阻:R低=R1+R2==121Ω,
故,R2=R低﹣R中=121Ω﹣60.5Ω=60.5Ω,
因为R1=R2,所以并联总电阻R并==30.25Ω,
高档时电阻R1、R2并联:R高=R并=30.25Ω。
(1)据表格丙可知低温挡功率为:P低=400W,根据P=UI得,电烤炉在低温挡正常工作时的电流为:I=≈1.8A;
(2)电烤炉高温挡时的功率为:P高==1600W;
(3)t=30min=1800s,
电路的实际电压为198V,电烤炉在中温挡工作30min所做的电功:W==1166400J=0.324kW h,
故电能表转的圈数为:n=3000r/(kW h)×0.324kW h=972r。
答:(1)电烤炉在低温挡正常工作时的电流为1.8A;
(2)电烤炉高温挡的功率为1600W;
(3)电能表表盘转动972圈。
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