广东省深圳市30校联考2022-2023学年九年级下学期物理开学质量检测试卷

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名称 广东省深圳市30校联考2022-2023学年九年级下学期物理开学质量检测试卷
格式 zip
文件大小 2.4MB
资源类型 试卷
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科目 物理
更新时间 2023-02-20 12:00:53

文档简介

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广东省深圳市30校联考2022-2023学年九年级下学期物理开学质量检测试卷
一、选择题(每小题只有-一个正确选项,每小题2分,共14分)
1.(2023九下·深圳开学考)如图所示,下列对实验现象分析正确的是(  )
A.甲图,试管内的水蒸气推动塞子冲出时,瓶口出现大量白雾,说明管内水蒸气的内能增加
B.乙图,底面被削平、削干净的铅柱压紧后,能吊住大钩码,说明分子间存在斥力
C.丙图,抽掉中间玻璃板,下方瓶中的二氧化氮气体扩散到上方,说明气体间可发生扩散
D.丁图,不断弯折铁丝,铁丝温度升高,是通过热传递的方法增大铁丝内能
【答案】C
【知识点】做功改变物体内能;热传递改变物体内能;分子热运动;分子间相互作用力
【解析】【解答】A.试管中的水蒸气推动塞子喷出,内能转化为机械能,内能减少,A不符合题意;
B.削平的铅块压紧后,能吊起钩码,说明分子间有引力,B不符合题意;
C.密度较大的二氧化氮在下方,能从上方的瓶中看到,说明分子在不停的无规则运动,发生了扩散现象,C符合题意;
D.不断弯折铁丝,对铁丝做功,温度升高,是做功改变了内能,D不符合题意。
故答案为:C.
【分析】内能对外做功时,内能转化为机械能;分子间存在引力;分子在不停的无规则运动;对物体做功,可以改变物体的内能。
2.(2023九下·深圳开学考)如图a为航母上简化的蒸汽弹射装置,能带动舰载机在两秒钟内达到起飞速度,如图b为四冲程汽油机的工作示意图。下列判断不正确的是(  )
A.汽油用掉一半之后,汽油的热值变成原来的一半
B.汽油机的压缩冲程是机械能转化为内能
C.从能量转化角度讲,蒸汽弹射装置工作时与图丙所示的原理相似
D.图a中气缸内的蒸气体积膨胀,从而推动活塞使舰载机获得牵引力
【答案】A
【知识点】燃料的热值;内燃机的四个冲程;能量的转化或转移
【解析】【解答】A.汽油用掉一半后,汽油的质量改变,热值保持不变,A符合题意;
B.汽油机的压缩冲程将机械能转化为内能,B不符合题意;
C.蒸汽对外做功,转化为机械能,和汽油机的做功冲程的能量转化相同,汽油机工作时,气门关闭,活塞下行是做功冲程,C不符合题意;
D.蒸汽的体积膨胀,对外做功,使物体获得牵引力,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】燃料的热值是特性,和质量无关;对物体做功时,机械能转化为内能;内能对外做功时,转化为机械能,和汽油机的做功冲程的能量转化相同。
3.(2023九下·深圳开学考)如图所示,某实验小组根据所学知识研究一个有盖的木盒内部的电路连接情况,盒盖上可看到两只灯泡和一个开关(导线的连接和电源隐藏在盒内),开关闭合,下列说法不正确的是(  )
A.如果两灯都亮,两灯可能是串联,也可能是并联
B.若用电压表测得两灯的电压相等,则两灯一定是并联
C.若用电压表测得两灯的电压不相等,则两灯一定是串联
D.若用电流表测量通过两灯的电流不相等,则两灯一定是并联
【答案】B
【知识点】串联电路和并联电路的辨别
【解析】【解答】A.根据图像,电路中有灯泡,闭合开关灯泡发光,灯泡可能串联,可能并联,A不符合题意;
B.用电压表测量两灯的电压且电压相等,灯泡可能并联,也可能因为灯泡规格相同,串联时分压相等,B符合题意;
C.若电压表测量灯泡的电压不同,灯泡的电路一定是串联的,若并联灯泡的电压是相等的,C不符合题意;
D.电流表若测量电流时,电流不同,灯泡一定是并联的,因为串联电路电流处处相等,D不符合题意。
故答案为:B.
【分析】串联电路中,电流处处相等,并联电路中支路电压等于电源电压。
4.(2023九下·深圳开学考)根据所学及生活经验,你认为下列说法正确的是(  )
A.教室内一台电风扇额定电功率约为1000W
B.只要有电荷移动,就能形成电流
C.摩擦起电的实质是创造了电荷
D.大量事实表明:不高于36V的电压对人体是安全的
【答案】D
【知识点】两种电荷;有持续电流的条件;电压和电压的单位换算;电功率
【解析】【解答】A.教室内,电风扇的额定功率约100W,A不符合题意;
B.电流是电荷的定向移动形成的,B不符合题意;
C.摩擦起电实现了电子的转移使典性显现出来,不是创造了电子,C不符合题意;
D.人体的安全电压不高于36V,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】根据生活中的电功率、电压,结合数据解答,摩擦起电不是创造电荷。
5.(2023九下·深圳开学考)如图所示是某创客小组自制肺活量比较装置,吹气时,气球胀大,隔板向上运动,通过观察电压表示数或电流表示数即可比较肺活量的大小,电源电压保持不变。当小明吹气时,下列说法正确的是(  )
A.电压表示数变大
B.电流表示数变小
C.电路的总功率将变大
D.电压表示数与电流表示数的比值将不变
【答案】C
【知识点】电路的动态分析;电功率的计算
【解析】【解答】AB.根据图像是串联电路,当气球膨胀时,滑片向上运动,滑动变阻器接入电路的电阻减小,电流表示数变大,B不符合题意,电压表示数减小,A不符合题意;CD.根据P=UI,可以判断电功率变大,C符合题意;电压表示数变小,电流表示数变大,电压表和电流表的比值变小,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】在串联电路中,电阻减小,电流变大,减小的电阻分压减小;根据电压和电流的乘积,可以判断电功率的大小变化。
6.(2023九下·深圳开学考)如图甲所示,电源电压恒定,R1是定值电阻,R2是滑动变阻器,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P从B端滑到A端的过程中,R1、R2的U-I关系图像如图乙所示。则下列判断错误的是(  )
A.图线MN是电阻R1的I-U关系图像 B.R1的阻值是20Ω
C.电源电压为12V D.滑动变阻器R的最大阻值为20Ω
【答案】B
【知识点】串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】A.根据图像判断,R1是定值电阻,移到滑片时,定值电阻R1的电流和电阻成正比,图线MN表示R1的图线,A不符合题意;
B.根据图像,计算电阻为:,B符合题意;
C.当滑片滑到A端时,滑动变阻器取值最小,此时电压表V1示数最大,是电源电压,根据图像判断,F点的电压是电源电压,为12V,C不符合题意;
D.滑片在B端时,滑动变阻器的电阻最大,此时分压最大,在E点,为8V,此时的电流为0.4A,滑动变阻器的电阻为,D不符合题意。
故答案为:B.
【分析】根据电压和电流的比值,计算电阻;根据滑动变阻器的最大分压和对应电流的比值, 计算最大电阻。
7.(2023九下·深圳开学考)如图所示,关于家庭电路和安全用电,下列说法正确的是(  )
A.可以电线上晒湿衣服
B.用电器金属外壳接地,防止触电
C.使用试电笔时,手能握住金属杆
D.电灯的开关应串联接在电灯与零线之间
【答案】B
【知识点】家庭电路的连接;测电笔的使用;安全用电原则
【解析】【解答】A.电线上晒衣服,会有触电的危险,A不符合题意;
B.有金属外壳的用电器,金属外壳要接地,可以防止人体触电,B符合题意;
C.使用测电笔时,手要接触金属笔尾,C不符合题意;
D.家庭电路中,灯泡的开关连接在火线一侧,D不符合题意。
故答案为:B.
【分析】有金属外壳的用电器,金属外壳要接地;使用测电笔时,手要接触金属笔尾;灯泡的开关连接在火线一侧。
二、作图题(第8题2分,第9题3分,共5分)
8.(2023九下·深圳开学考)根据如图所示实物图,在虚线框内画出对应的电路图,并标明元件符号。
【答案】
【知识点】根据实物图画电路图
【解析】【解答】根据实物图,正极电流进入L2前,先分支到L1,灯泡是并联的,L2和电流表串联,画出电路图为 。
【分析】根据灯泡的连接和电流表的位置,画出对应的电路图。
9.(2023九下·深圳开学考)如图所示,楼梯照明灯是一个由感应开关控制的螺口灯泡,另外三孔插座是可以独立供电,根据安全用电的原则,请将感应开关、螺口灯泡和三孔插座接入到家庭电路中。
【答案】
【知识点】家庭电路的连接
【解析】【解答】根据图像,灯泡的开关连接在火线一侧,连接在灯泡的顶端位置,灯泡的侧壁连接零线,三孔插座要左零右火上接地连线,电路图为 。
【分析】灯泡的开关一端连接火线,一端连接灯泡的顶端,三孔插座要左零右火上接地。
三、填空题(每空1分,共12分)
10.(2023九下·深圳开学考)在如图所示的电路中,要使L1、L2并联,应闭合开关   ,此时L1两端电压   (选填“>”“<”或“=”)L2两端电压,若将开关S1、S2、S3同时闭合,此时电路是    (选填“短路”“断路”或“通路”)。
【答案】S1、S3;=;短路
【知识点】电路的三种状态;电路的基本连接方式
【解析】【解答】根据电路图,若L1和L2并联,两灯泡在不同的支路上,需要闭合开关S1、S3;由于电路并联,支路L1和L2的电压相等;当三个开关都闭合,电流通过S2、S3,造成电源短路。
【分析】各用电器并列连接是并联电路,并联电路中,支路电压相等;导线直接连接电源两端,电源短路。
11.(2023九下·深圳开学考)如图所示,是定值电阻R和小灯泡L中电流随电压变化的图像。由图像可知,   (选填“甲”或“乙”是小灯泡的I- U图像,定值电阻的阻值为   Ω;将定值电阻R和小灯泡L串联接在5V的电源上,电路的总功率为    W; 将定值电阻R和小灯泡L并联接在4V的电源上,10min 内,乙消耗的电能为    J。
【答案】甲;10;2;960
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率的计算;电功与热量的综合计算
【解析】【解答】根据图像,甲图是弯曲的线,表示电阻发生了变化,是灯泡的图像,乙图线是定值电阻的图像,电阻为,当灯泡和电阻串联在5V的电路中时,电流相等,电压和为5V,此时的电流为0.4A,电路的电功率为P=UI=5V×0.4A=2W;并联电路中,支路电压等于电源电压,根据图像判断电阻R的电流为0.4A,电阻R在10min消耗的电能为Q=UIt=4V×0.4A×10×60s=960J。
【分析】灯泡电阻受温度影响而改变;根据电压和电流的比值, 计算电阻;根据电压和电流的乘积,计算电功率;利用电压、电流和时间的乘积,计算消耗的电能。
12.(2023九下·深圳开学考)如下图甲所示为小明家的电能表,若小明家此时只有电炉在烧水,该电能表的转盘在5min内转了60转,则这段时间内小明家消耗的电能为   kW·h,可以算得电炉子的功率为   W,小明观察到图乙电炉丝热得发红,而跟电炉丝连接的导线却发热不明显,可以通兰)过比较图丙实验中的   两个液柱(选填“A、B、C”)高度可解释说明这种情况。
【答案】0.1;1200;B、C
【知识点】电功的测量;电功率的计算;焦耳定律
【解析】【解答】根据电能表转盘转数规格,当实际转了60转后,消耗的电能为,根据消耗电能的时间,计算电功率为;电炉丝热的发红,是因为电阻比导线的电阻大很多,判断电阻对电流产生热量的影响时,需要电流和时间相同,电阻大小不同,所以比较图丙中的B、C液柱高度,可以说明电阻对产生热量的影响不同。
【分析】根据电能表转数规格计算消耗的电能;根据电能和时间的比值, 计算电功率;电流产生的热量和电阻有关,需要保持电流和时间相同。
13.(2023九下·深圳开学考)“6V,3W”灯泡L1和“6V,6W”灯泡L2,两灯正常发光时   灯更亮;如图所示电源电压不变,在a、b间接入灯泡L1时,灯L恰好正常发光,若将灯泡L2换接在a、b两点间,灯L2的实际功率   6W (填“大于”、“小于”或“等于”) (灯丝电阻不变)。
【答案】L2;小于
【知识点】电功率的计算
【解析】【解答】根据灯泡规格,L1的电功率为3W,L2的电功率为6W,正常发光时,L2更亮;根据规格,计算两灯的电阻为,,当ab间的电阻变小时,分压减小,所以灯泡L2的电功率小于额定功率6W。
【分析】灯泡的电功率反应灯泡的亮度;根据灯泡的电压和电功率,可以计算电阻,电阻越小,分压减小。
四、实验题(每空1分,第15题(1)图1分,共14分)
14.(2023九下·深圳开学考)如图甲所示是“不同物质的吸热情况”实验装置,小明用两个相同的容器分别装入A、B两种液体,用相同的装置加热。
(1)实验时应量取两种液体的   相同。
(2)用相同的酒精灯加热时,两种液体吸收热量的多少可通过加热时间来比较,这种研究方法是   。
(3)根据实验数据绘制的温度与时间的关系如图乙所示,分析图像可知,两种液体的比热容CA   CB(填“大于”、“等于”或“小于”)。冬天小明想制作一个暖手袋,若从A或B中选一种液体装入暖手袋中制作供热物质,则应选择:   (填“A”或“B")。
【答案】(1)质量
(2)转换法
(3)大于;A
【知识点】比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】(1)探究不同物质的吸热情况时,需要选择相同质量的不同液体进行实验;
(2)用相同的酒精灯加热时,两种液体吸收热量的多少可通过加热时间来比较,这种研究方法是转换法的利用;
(3)根据实验数据图像乙,当加热相同时间后,B的温度变化快,说明B液体的比热容小,所以,CA>CB;若为暖手袋选择液体供热,应选液体A,因为A的放热能力更强。
【分析】(1)探究不同物质的吸热情况时,需要选择相同质量的不同液体;
(2)相同加热器,加热时间相同表示物体吸收的热量相等,利用了转换法;
(3)质量和物体吸收热量相同时,温度变化越大, 比热容越小。
15.(2023九下·深圳开学考)在“探究电流和电阻关系”实验中,提供器材有电源(恒为4.5V),定值电阻R1=5Ω、R2=10Ω、R3=15Ω、R4=20Ω、R5=25Ω,滑动变阻器R'标有“50Ω 1A"字样、电压表(0~3V、0~15V)、电流表(0~0.64)、开关、导线若干。小明设计了如图甲所示的电路进行实验。
(1)根据图甲中的电路图,连接实物图,使滑动变阻器的滑片P位于右端时接入电路中阻值最大。
(2)电路连接完毕,闭合开关S,移动滑片,发现电流表有示数、电压表无示数,若电路故障只出现在R1和R'上,则电路故障是   。
(3)排除电路故障后,分别用定值电阻,依次替换重复实验,并绘制出I- R图象如图乙所示,由图象可知:实验中电压表的示数保持   V不变;
(4)在步骤(3)依次替换定值电阻重复实验过程中,若保持滑片P位置不变,用R2替换R1,闭合开关,应向   (选填“左”或“右”)移动滑片才能达到实验要求;
(5)为完成该实验探究,滑动变阻器连入电路的最小阻值为   Ω;
【答案】(1)
(2)定值电阻R1短路
(3)2.5
(4)右
(5)4
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】(1)在探究电流和电阻关系时,滑动变阻器要和电阻串联,滑动变阻器连接时接线柱一上一下,且滑片p在右端时电阻大,滑动变阻器连接左侧下面的接线柱,如图 ;
(2)当闭合开关后,移到滑片,电流表有示数,说明电路中有电流,电压表无示数,因为电压表测量的位置发生短路,即定值电阻R短路;
(3)根据图乙,电流为0.5A时,电阻为5Ω,电压为U=IR=0.5A×5Ω=2.5V,探究电流和电阻关系,需要保持电压一定;
(4)当用R2=10Ω替换R1=5Ω时,电压表处的电阻变大,分压变大,若使电压表示数不变,滑动变阻器的电阻取值变大,滑片需要向右端滑动;
(5)根据串联分压特点,结合定值电阻最小值为5Ω,计算滑动变阻器连入电路的最小电阻为,R小=4Ω。
【分析】(1)滑动变阻器要和电阻串联,滑动变阻器接线柱一上一下,滑片远离下面的接线柱电阻大;
(2)在串联电路中,电流表有示数,电压表无示数,电压表测量的位置短路;
(3)根据电流和电阻的乘积计算电压;
(4)电压表处的电阻变大,为保持电压一定,滑动变阻器取值变大;
(5)根据滑动变阻器的分压和对应的电流,可以计算电阻的大小。
16.(2023九下·深圳开学考)琴琴利用下列器材测量小灯泡额定功率,小灯泡(额定电压为2.5V, 正常发光时灯丝电阻约为10Ω)、电源(电压恒为6V)、电流表、电压表、开关各一个,导线若干。若实验室只有:“R1(5Ω 0.5A)、 R2(20Ω 0.5A)、R3(50Ω 0.2A)三种规格的滑动变阻器可供选择。
(1)通过估算,滑动变阻器应选择   (选填“R1”、“R2”或“R3”)。
(2)若滑片P滑到图甲中某一位置时,电压表示数如图乙所示,若琴琴想测量小灯泡的额定功率,应将图甲中滑片P向   (选填“A”或“B”)端移动;
(3)琴琴根据实验数据绘制出小灯泡的I-U图像如图丙,图中阴影部分面积的物理意义是   ,可计算出小灯泡的额定功率是   W。
(4)当灯泡实际电流为额定电流一半时的实际功率为P1,当灯泡实际电压为额定电压一半时的实际功率为P2,由图丙分析得P1    P2 (选填“大于”、“小于”或“等于”)。
【答案】(1)R2
(2)B
(3)电功率;0.5
(4)小于
【知识点】电功率的计算;电功率的测量
【解析】【解答】(1)测量灯泡的电功率时,灯泡分压2.5V,此时灯泡电流约,滑动变阻器的电阻约为,R1的电阻不够,R3的电流偏小,选择R2串联在电路中;
(2)根据乙图,电压表的量程为0-3V,指针在2后两格,是2.2V,若测量灯泡的额定电功率,灯泡分压为2.5V,需要电压表示数变大,滑动变阻器的分压减小,滑动变阻器的滑片向B端滑动;
(3)在图丙中,阴影的面积是电流和电压的乘积,表示电功率;灯泡的额定功率为P=UI=2.5V×0.2A=5W;
(4)由图丙知,灯在额定电压2.5V时的电流为0.2A;
当灯泡实际电流为额定电流一半时,即灯电流为0.1A时,对应的灯的电压约为1V,灯的实际功率为:P1=U1I1=1V×0.1A=0.1W;
当灯泡实际电压为额定电压一半时,即灯的实际电压为1.25V时,对应的电流约为0.13A,灯的实际功率为:P2=U2I2=1.25V×0.13A=0.1625W,故P1小于P2。
【分析】(1)根据灯泡的电压和电阻比值,计算电流,结合滑动变阻器的分压和电流的比值, 计算电阻,选择滑动变阻器;
(2)根据电压表选用量程确定分度值读数,比较电压表示数与灯泡额定电压大小,根据串联电路电压规律和分压原理确定滑动变阻器滑片移动方向;
(3)根据灯泡额定电压对应的额定电流,利用P=UI求出灯泡的额定功率;
(4)根据实际电压和对应的电流的乘积,计算电功率,判断实际电功率的大小。
五、计算题(第17题5分,第18题8分,共13分)
17.(2023九下·深圳开学考)如图为某小区供电设备向居民楼输电的示意图。当居民楼内的用户用电器的总功率P为44kw时,居民楼内的用户用电器两端的实际电压U2为220V。
(1)通过输电线的电流是多大?
(2)若输电线的总电阻r为0.2Ω,则供电设备的输出电压U1为多大?
【答案】(1)解:由P=UI可知,通过输电线的电流:
答:通过输电线的电流是 ;
(2)解:因电阻与用户用电器串联,由可知,
输电线上损失的电压: ,
故输电设备输出电压:
答:若输电线的总电阻r为0.2Ω,则供电设备的输出电压U1为 ;
【知识点】电阻的串联;欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【分析】(1)根据用电器的电功率和电压的比值, 计算电流;
(2)根据电流和电阻的乘积计算电压;根据串联电路分压规律,计算总电压。
18.(2023九下·深圳开学考)具有防雾、除露、化霜功能的汽车智能后视镜能保障行车安全,车主可通过旋钮开关实现功能切换,防雾、除露、化霜所需加热功率依次增大。如图是简化后的后视镜加热电路,四个发热电阻的阻值均为100Ω,当开关旋至“1”挡时,电路中的电流为0.5A。(忽略温度对电阻阻值的影响)求:
(1)电源电压;
(2)后视镜处于除露功能的电功率;
(3)后视镜玻璃的质量约为400g,玻璃的比热容为0.75×103J/ (kg·℃),当开启化霜功能时,加热效率为50%,为使后视镜玻璃温度升高10℃,需加热多长时间?
【答案】(1)解:当开关旋至“1”挡时,R3 、R4 串联,
根据串联电路的电阻特点可知,串联的总电阻:R=R3+R4=100Ω+100Ω=200Ω,
由 可知,电源电压:U=IR=0.5A×200Ω=100V
(2)解:根据串并联电路的电阻特点可知,串联电路的总电阻大于任一分电阻,并联电路的总电阻小于任一分电阻,则当开关旋至“2”挡时,只有R3工作,
由得,电功率介于“1”档与“3”档之间,处于除露功能
故后视镜处于除露功能的电功率:
(3)解:当开启化霜功能时,玻璃吸收的热量:Q吸=cmΔt=0.75×103J/(kg·℃)×400×10-3kg×10℃=3000J
根据可知,后视镜消耗的电能:
当开关旋至“3”挡时,R1 、R2并联,电路中的电阻最小,电功率最大,后视镜处于除霜功能;
后视镜处于化霜功能时的电功率:
由可知,需要加热的时间:
【知识点】热量的计算;电阻的串联;欧姆定律及其应用;电功的计算;电功率的计算
【解析】【分析】(1)根据串联电路电阻规律,计算总电阻,利用电流和电阻乘积,计算电压;
(2)根据电压和电阻,可以计算电功率大小;
(3)根据物体的比热容、质量和温度差的乘积计算热量,根据热效率计算消耗的电能;根据消耗的电能和电功率的比值, 计算工作时间。
六、综合能力题(每空1分,共12分)
19.(2023九下·深圳开学考)阅读短文,回答问题:
漏电保护器:根据安全用电要求,住户家里除了要安装防止电流过大的自动空气开关外,还必须安装如图所示的漏电保护器。其示意图如图甲所示,其内部结构相当于一个自动开关,正常情况下,住户家中没有电流流向地面,即图中I3为零,进户线中流入的电流I1和流出的电流I2相等,漏电保护器内部自动开关处于闭合状态。如果电路中某处发生漏电(漏电是指电流从墙体、人体、接地线或其他路径流向地面),即图中的I3不为零,就会造成I1和I2不相等,当I1和I2的差异达到一定值,保护器内部自动开关就会立即断开。排除漏电故障后,重新合闸即可恢复供电。为确保使用安全,漏电保护器上设置了试验按钮,需要每月试按一次,如果试验按钮按下漏电保护器无动作,说明漏电保护器需要更换。
(1)关于漏电保护器,下列说法正确的是(  )
A.当电路发生短路时,漏电保护器会自动切断电路
B.漏电保护器跳闸后按下试验按钮即可恢复供电
C.正常情况下家庭电路中火线中的电流大于零线中的电流
D.人站在绝缘物上双手分别触摸火线与零线,漏电保护器不会切断电路
(2)如果发生漏电,漏电电流为I3,则I1、I2、l3大小关系的表达式为I1=   。
(3)站在地面上的人体不小心接触了火线,如图乙所示,该人体的电阻为2000Ω,人与地面、电线等的接触电阻为3500Ω,此时流过人体的电流为   mA,如漏电保护器跳闸的动作电流是大于等于30mA,此时漏电保护器   断开(填“会”或者“不会”)。
(4)由于安装人员的疏忽,在安装三孔插座时,误将连接零线和地线的孔接反,此时如果将洗衣机的三脚插头插入该插座,漏电保护器   断开(填“会”或者“不会”)。
(5)漏电保护器的试验电路,由一只试验开关S与电阻R组成,闭合试验开关S就能模拟漏电情形,试验电路的连接符合要求的是    (虛框处为漏电保护器)
【答案】(1)B
(2)I1=I2+l3
(3)40;会
(4)会
(5)C
【知识点】并联电路的电流规律;欧姆定律及其应用;熔断器的作用及保险丝的选择
【解析】【解答】(1)A.当电路发生短路时,进户线中流入的电流I1和流出的电流I2相等,漏电保护器不会切断电路,故A不符合题意;
B.人站在绝缘物上双手分别触摸火线与零线,进户线中流入的电流I1和流出的电流I2相等,漏电保护器不会切断电路,故B符合题意;
C.正常情况下家庭电路中火线中的电流等于零线中的电流,故C不符合题意;
D.漏电保护器跳闸后,需要检查电路故障,排除故障后,按下试验按钮,才能恢复供电,故D不符合题意;
故选:B。
(2)由图乙可知,火线中的电流一部分通过零线,一部分流向大地,即三电流之间的关系:I1=I2+I3;
(3)站在地面上的人体不小心接触了火线时,此时漏电电流;漏电保护器会断开;
(4)如果将洗衣机的三脚插头插入该插座,洗衣机零线接地,流出电流I2为零,I1和I2的差异很大,漏电保护器立即断开;
(5)A、闭合开关时,虚线框内火线电流仍然等于零线电流,因为导线将电阻R短路,所以闭合开关不影响电路,故A不符合题意;
BD、闭合开关S时,通过虚线框内火线和零线的电流相等,此时无法模拟漏电情形,故BD不符合题意;
C、闭合开关时,通过虚线框内火线的电流大于通过该装置零线的电流,可以模拟漏电情形,故C符合题意。
【分析】(1)根据文中漏电保护器使用原理分析判断;
(2)根据并联电路电流规律,得出三电流之间的关系;
(3)人触电时,其两端的电压为220V,根据欧姆定律求出此时漏电电流;
(4)在安装三孔插座时,误将连接零线和地线的孔接反,此时将三脚插头插入该插座,零线接地,根据漏电保护器的原理进行解答;
(5)漏电保护器在检测到通过虚线框内火线与零线的电流不相等时,会切断电源,否则不会切断电源,据此选择符合题意的电路图。
20.(2023九下·深圳开学考)为了抗击新冠肺炎疫情,学校采取了一系列防控措施,如用消毒灯对餐具进行消毒、用过氧乙酸溶液熏蒸对教室内的空气进行消毒、用热成像技术测量同学们的体温等。请回答下列问题:
(1)消毒灯是利用   线对餐具进行消毒的。我们能闻到过氧乙酸的气味,是因为分子在不停地做   。
(2)教室用过氧乙酸溶液进行熏蒸消毒时,过氧乙酸气体在空气中的浓度必须大于0.1g /m3才能达到消毒要求。小明为了测出教室内过氧乙酸气体的浓度,设计了“过氧乙酸气体浓度检测仪”,如图甲是其简化的工作电路。已知电源的电压为6V,定值电阻R0=10Ω,过氧乙酸气体传感器Rt的阻值随过氧乙酸气体浓度的变化关系如图乙所示( Rt与过氧乙酸气体浓度成反比例函数)。电压表的示数对应不同的过氧乙酸气体浓度,电压表的量程为0~ 3V。
①闭合开关,当教室内过氧乙酸气体的浓度为0.1 g/m3时,电压表的示数为   V 。
②当电压表的示数为2V时,教室内过氧乙酸气体的浓度为   g/m3;该检测仪能检测过氧乙酸气体的最大浓度值是   g/m3.
③当电路消耗的总功率为0.72W时,教室内过氧乙酸气体的浓度   选填 “能”或“不能”)要求。
【答案】(1)紫外;无规则运动
(2)1.5;0.15;0.3;不能
【知识点】紫外线;欧姆定律及其应用;电功率的计算;分子热运动
【解析】【解答】(1)消毒灯是利用紫外线对餐具进行消毒的;我们能闻到过氧乙酸的气味,是因为分子在不停地做无规则运动;
(2)①由图甲可知,定值电阻R0和过氧乙酸气体传感器Rt串联,电压表串联过氧乙酸气体传感器Rt两端的电压;由图乙可知,过氧乙酸气体传感器Rt的阻值随过氧乙酸气体浓度成反比,即过氧乙酸气体传感器Rt的阻值于过氧乙酸气体浓度乘积是一个定值;
所以,当教室内过氧乙酸气体的浓度为0.1g/m3时,则0.1g/m3×Rt=0.3g/m3×10Ω,
解得过氧乙酸气体传感器Rt=30Ω,
根据串联电路的定值特点可知,电路中的总电阻R总=R0+Rt=10Ω+30Ω=40Ω,电路中的电流为,根据欧姆定律可知,R0两端的电压:U0=IR0=0.15A×10Ω=1.5V;
②当电压表示数U0′=2V时,根据串联电路的电流特点可知,通过电路中的电流,根据串联电路电压的特点可知,过氧乙酸气体传感器Rt两端的电压为:Ut=U U0′=6V 2V=4V,由欧姆定律可知,过氧乙酸气体传感器的阻值为;由图乙可知,当Rt=20Ω时,过氧乙酸气体的浓度值是0.15g/m3;
由图乙可知,过氧乙酸气体的浓度值越大,Rt阻值越小,由串联分压原理可知,Rt两端分得的电压就越小,由串联电路电压规律可知R0两端电压越大,由于电压表量程是0~3V,故电压表最大示数为3V,由于电源电压为6V,则Rt两端电压最小为3V,由欧姆定律可求出Rt的最小阻值为Rt'=10Ω;由图乙可知,当传感器阻值最小为10Ω时,过氧乙酸气体的最大浓度值为0.3g/m3;
③当电路消耗的总功率为0.72W时,根据P=UI,得,由欧姆定律可知,R0两端的电压为:U0″=I″R0=0.12A×10Ω=1.2V,则传感器的电阻,
由图乙可知,此时过氧乙酸气体的浓度小于0.1g/m3,故没有达到消毒要求。
【分析】(1)紫外线可以消毒;组成物质的分子在永不停息地做无规则运动;
(2)①由图甲可知,定值电阻R0和过氧乙酸气体传感器Rt串联,电压表串联过氧乙酸气体传感器Rt两端的电压;由图乙可知,过氧乙酸气体传感器Rt的阻值随过氧乙酸气体浓度的关系;据此可求出当教室内过氧乙酸气体的浓度为0.1g/m3时过氧乙酸气体传感器Rt的阻值;利用串联电路的电阻特点和欧姆定律求出电路中的电流,利用欧姆定律求出R0两端的电压,即电压表示数;
②已知电源电压和R0两端电压,根据串联电路电压特点可求出Rt两端电压,再利用欧姆定律求出Rt的阻值,便可知道过氧乙酸气体的浓度值;由图2可知过氧乙酸气体的浓度值越大,Rt阻值越小,由串联分压原理可知,Rt两端分得的电压就越小,由串联电路电压规律可知R0两端电压越大,由电压表的量程以及电源电压大小,可求出Rt两端最小电压,再由欧姆定律求出Rt的最小阻值,从而可知道当传感器阻值最小时,过氧乙酸气体的最大浓度值;
③已知电路消耗的总功率,根据P=UI求出电路的电流,由欧姆定律求出R0两端的电压,根据串联电路电压的规律以及欧姆定律,便可求出传感器Rt的阻值,由图2便可知道过氧乙酸气体的浓度。
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广东省深圳市30校联考2022-2023学年九年级下学期物理开学质量检测试卷
一、选择题(每小题只有-一个正确选项,每小题2分,共14分)
1.(2023九下·深圳开学考)如图所示,下列对实验现象分析正确的是(  )
A.甲图,试管内的水蒸气推动塞子冲出时,瓶口出现大量白雾,说明管内水蒸气的内能增加
B.乙图,底面被削平、削干净的铅柱压紧后,能吊住大钩码,说明分子间存在斥力
C.丙图,抽掉中间玻璃板,下方瓶中的二氧化氮气体扩散到上方,说明气体间可发生扩散
D.丁图,不断弯折铁丝,铁丝温度升高,是通过热传递的方法增大铁丝内能
2.(2023九下·深圳开学考)如图a为航母上简化的蒸汽弹射装置,能带动舰载机在两秒钟内达到起飞速度,如图b为四冲程汽油机的工作示意图。下列判断不正确的是(  )
A.汽油用掉一半之后,汽油的热值变成原来的一半
B.汽油机的压缩冲程是机械能转化为内能
C.从能量转化角度讲,蒸汽弹射装置工作时与图丙所示的原理相似
D.图a中气缸内的蒸气体积膨胀,从而推动活塞使舰载机获得牵引力
3.(2023九下·深圳开学考)如图所示,某实验小组根据所学知识研究一个有盖的木盒内部的电路连接情况,盒盖上可看到两只灯泡和一个开关(导线的连接和电源隐藏在盒内),开关闭合,下列说法不正确的是(  )
A.如果两灯都亮,两灯可能是串联,也可能是并联
B.若用电压表测得两灯的电压相等,则两灯一定是并联
C.若用电压表测得两灯的电压不相等,则两灯一定是串联
D.若用电流表测量通过两灯的电流不相等,则两灯一定是并联
4.(2023九下·深圳开学考)根据所学及生活经验,你认为下列说法正确的是(  )
A.教室内一台电风扇额定电功率约为1000W
B.只要有电荷移动,就能形成电流
C.摩擦起电的实质是创造了电荷
D.大量事实表明:不高于36V的电压对人体是安全的
5.(2023九下·深圳开学考)如图所示是某创客小组自制肺活量比较装置,吹气时,气球胀大,隔板向上运动,通过观察电压表示数或电流表示数即可比较肺活量的大小,电源电压保持不变。当小明吹气时,下列说法正确的是(  )
A.电压表示数变大
B.电流表示数变小
C.电路的总功率将变大
D.电压表示数与电流表示数的比值将不变
6.(2023九下·深圳开学考)如图甲所示,电源电压恒定,R1是定值电阻,R2是滑动变阻器,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P从B端滑到A端的过程中,R1、R2的U-I关系图像如图乙所示。则下列判断错误的是(  )
A.图线MN是电阻R1的I-U关系图像 B.R1的阻值是20Ω
C.电源电压为12V D.滑动变阻器R的最大阻值为20Ω
7.(2023九下·深圳开学考)如图所示,关于家庭电路和安全用电,下列说法正确的是(  )
A.可以电线上晒湿衣服
B.用电器金属外壳接地,防止触电
C.使用试电笔时,手能握住金属杆
D.电灯的开关应串联接在电灯与零线之间
二、作图题(第8题2分,第9题3分,共5分)
8.(2023九下·深圳开学考)根据如图所示实物图,在虚线框内画出对应的电路图,并标明元件符号。
9.(2023九下·深圳开学考)如图所示,楼梯照明灯是一个由感应开关控制的螺口灯泡,另外三孔插座是可以独立供电,根据安全用电的原则,请将感应开关、螺口灯泡和三孔插座接入到家庭电路中。
三、填空题(每空1分,共12分)
10.(2023九下·深圳开学考)在如图所示的电路中,要使L1、L2并联,应闭合开关   ,此时L1两端电压   (选填“>”“<”或“=”)L2两端电压,若将开关S1、S2、S3同时闭合,此时电路是    (选填“短路”“断路”或“通路”)。
11.(2023九下·深圳开学考)如图所示,是定值电阻R和小灯泡L中电流随电压变化的图像。由图像可知,   (选填“甲”或“乙”是小灯泡的I- U图像,定值电阻的阻值为   Ω;将定值电阻R和小灯泡L串联接在5V的电源上,电路的总功率为    W; 将定值电阻R和小灯泡L并联接在4V的电源上,10min 内,乙消耗的电能为    J。
12.(2023九下·深圳开学考)如下图甲所示为小明家的电能表,若小明家此时只有电炉在烧水,该电能表的转盘在5min内转了60转,则这段时间内小明家消耗的电能为   kW·h,可以算得电炉子的功率为   W,小明观察到图乙电炉丝热得发红,而跟电炉丝连接的导线却发热不明显,可以通兰)过比较图丙实验中的   两个液柱(选填“A、B、C”)高度可解释说明这种情况。
13.(2023九下·深圳开学考)“6V,3W”灯泡L1和“6V,6W”灯泡L2,两灯正常发光时   灯更亮;如图所示电源电压不变,在a、b间接入灯泡L1时,灯L恰好正常发光,若将灯泡L2换接在a、b两点间,灯L2的实际功率   6W (填“大于”、“小于”或“等于”) (灯丝电阻不变)。
四、实验题(每空1分,第15题(1)图1分,共14分)
14.(2023九下·深圳开学考)如图甲所示是“不同物质的吸热情况”实验装置,小明用两个相同的容器分别装入A、B两种液体,用相同的装置加热。
(1)实验时应量取两种液体的   相同。
(2)用相同的酒精灯加热时,两种液体吸收热量的多少可通过加热时间来比较,这种研究方法是   。
(3)根据实验数据绘制的温度与时间的关系如图乙所示,分析图像可知,两种液体的比热容CA   CB(填“大于”、“等于”或“小于”)。冬天小明想制作一个暖手袋,若从A或B中选一种液体装入暖手袋中制作供热物质,则应选择:   (填“A”或“B")。
15.(2023九下·深圳开学考)在“探究电流和电阻关系”实验中,提供器材有电源(恒为4.5V),定值电阻R1=5Ω、R2=10Ω、R3=15Ω、R4=20Ω、R5=25Ω,滑动变阻器R'标有“50Ω 1A"字样、电压表(0~3V、0~15V)、电流表(0~0.64)、开关、导线若干。小明设计了如图甲所示的电路进行实验。
(1)根据图甲中的电路图,连接实物图,使滑动变阻器的滑片P位于右端时接入电路中阻值最大。
(2)电路连接完毕,闭合开关S,移动滑片,发现电流表有示数、电压表无示数,若电路故障只出现在R1和R'上,则电路故障是   。
(3)排除电路故障后,分别用定值电阻,依次替换重复实验,并绘制出I- R图象如图乙所示,由图象可知:实验中电压表的示数保持   V不变;
(4)在步骤(3)依次替换定值电阻重复实验过程中,若保持滑片P位置不变,用R2替换R1,闭合开关,应向   (选填“左”或“右”)移动滑片才能达到实验要求;
(5)为完成该实验探究,滑动变阻器连入电路的最小阻值为   Ω;
16.(2023九下·深圳开学考)琴琴利用下列器材测量小灯泡额定功率,小灯泡(额定电压为2.5V, 正常发光时灯丝电阻约为10Ω)、电源(电压恒为6V)、电流表、电压表、开关各一个,导线若干。若实验室只有:“R1(5Ω 0.5A)、 R2(20Ω 0.5A)、R3(50Ω 0.2A)三种规格的滑动变阻器可供选择。
(1)通过估算,滑动变阻器应选择   (选填“R1”、“R2”或“R3”)。
(2)若滑片P滑到图甲中某一位置时,电压表示数如图乙所示,若琴琴想测量小灯泡的额定功率,应将图甲中滑片P向   (选填“A”或“B”)端移动;
(3)琴琴根据实验数据绘制出小灯泡的I-U图像如图丙,图中阴影部分面积的物理意义是   ,可计算出小灯泡的额定功率是   W。
(4)当灯泡实际电流为额定电流一半时的实际功率为P1,当灯泡实际电压为额定电压一半时的实际功率为P2,由图丙分析得P1    P2 (选填“大于”、“小于”或“等于”)。
五、计算题(第17题5分,第18题8分,共13分)
17.(2023九下·深圳开学考)如图为某小区供电设备向居民楼输电的示意图。当居民楼内的用户用电器的总功率P为44kw时,居民楼内的用户用电器两端的实际电压U2为220V。
(1)通过输电线的电流是多大?
(2)若输电线的总电阻r为0.2Ω,则供电设备的输出电压U1为多大?
18.(2023九下·深圳开学考)具有防雾、除露、化霜功能的汽车智能后视镜能保障行车安全,车主可通过旋钮开关实现功能切换,防雾、除露、化霜所需加热功率依次增大。如图是简化后的后视镜加热电路,四个发热电阻的阻值均为100Ω,当开关旋至“1”挡时,电路中的电流为0.5A。(忽略温度对电阻阻值的影响)求:
(1)电源电压;
(2)后视镜处于除露功能的电功率;
(3)后视镜玻璃的质量约为400g,玻璃的比热容为0.75×103J/ (kg·℃),当开启化霜功能时,加热效率为50%,为使后视镜玻璃温度升高10℃,需加热多长时间?
六、综合能力题(每空1分,共12分)
19.(2023九下·深圳开学考)阅读短文,回答问题:
漏电保护器:根据安全用电要求,住户家里除了要安装防止电流过大的自动空气开关外,还必须安装如图所示的漏电保护器。其示意图如图甲所示,其内部结构相当于一个自动开关,正常情况下,住户家中没有电流流向地面,即图中I3为零,进户线中流入的电流I1和流出的电流I2相等,漏电保护器内部自动开关处于闭合状态。如果电路中某处发生漏电(漏电是指电流从墙体、人体、接地线或其他路径流向地面),即图中的I3不为零,就会造成I1和I2不相等,当I1和I2的差异达到一定值,保护器内部自动开关就会立即断开。排除漏电故障后,重新合闸即可恢复供电。为确保使用安全,漏电保护器上设置了试验按钮,需要每月试按一次,如果试验按钮按下漏电保护器无动作,说明漏电保护器需要更换。
(1)关于漏电保护器,下列说法正确的是(  )
A.当电路发生短路时,漏电保护器会自动切断电路
B.漏电保护器跳闸后按下试验按钮即可恢复供电
C.正常情况下家庭电路中火线中的电流大于零线中的电流
D.人站在绝缘物上双手分别触摸火线与零线,漏电保护器不会切断电路
(2)如果发生漏电,漏电电流为I3,则I1、I2、l3大小关系的表达式为I1=   。
(3)站在地面上的人体不小心接触了火线,如图乙所示,该人体的电阻为2000Ω,人与地面、电线等的接触电阻为3500Ω,此时流过人体的电流为   mA,如漏电保护器跳闸的动作电流是大于等于30mA,此时漏电保护器   断开(填“会”或者“不会”)。
(4)由于安装人员的疏忽,在安装三孔插座时,误将连接零线和地线的孔接反,此时如果将洗衣机的三脚插头插入该插座,漏电保护器   断开(填“会”或者“不会”)。
(5)漏电保护器的试验电路,由一只试验开关S与电阻R组成,闭合试验开关S就能模拟漏电情形,试验电路的连接符合要求的是    (虛框处为漏电保护器)
20.(2023九下·深圳开学考)为了抗击新冠肺炎疫情,学校采取了一系列防控措施,如用消毒灯对餐具进行消毒、用过氧乙酸溶液熏蒸对教室内的空气进行消毒、用热成像技术测量同学们的体温等。请回答下列问题:
(1)消毒灯是利用   线对餐具进行消毒的。我们能闻到过氧乙酸的气味,是因为分子在不停地做   。
(2)教室用过氧乙酸溶液进行熏蒸消毒时,过氧乙酸气体在空气中的浓度必须大于0.1g /m3才能达到消毒要求。小明为了测出教室内过氧乙酸气体的浓度,设计了“过氧乙酸气体浓度检测仪”,如图甲是其简化的工作电路。已知电源的电压为6V,定值电阻R0=10Ω,过氧乙酸气体传感器Rt的阻值随过氧乙酸气体浓度的变化关系如图乙所示( Rt与过氧乙酸气体浓度成反比例函数)。电压表的示数对应不同的过氧乙酸气体浓度,电压表的量程为0~ 3V。
①闭合开关,当教室内过氧乙酸气体的浓度为0.1 g/m3时,电压表的示数为   V 。
②当电压表的示数为2V时,教室内过氧乙酸气体的浓度为   g/m3;该检测仪能检测过氧乙酸气体的最大浓度值是   g/m3.
③当电路消耗的总功率为0.72W时,教室内过氧乙酸气体的浓度   选填 “能”或“不能”)要求。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】做功改变物体内能;热传递改变物体内能;分子热运动;分子间相互作用力
【解析】【解答】A.试管中的水蒸气推动塞子喷出,内能转化为机械能,内能减少,A不符合题意;
B.削平的铅块压紧后,能吊起钩码,说明分子间有引力,B不符合题意;
C.密度较大的二氧化氮在下方,能从上方的瓶中看到,说明分子在不停的无规则运动,发生了扩散现象,C符合题意;
D.不断弯折铁丝,对铁丝做功,温度升高,是做功改变了内能,D不符合题意。
故答案为:C.
【分析】内能对外做功时,内能转化为机械能;分子间存在引力;分子在不停的无规则运动;对物体做功,可以改变物体的内能。
2.【答案】A
【知识点】燃料的热值;内燃机的四个冲程;能量的转化或转移
【解析】【解答】A.汽油用掉一半后,汽油的质量改变,热值保持不变,A符合题意;
B.汽油机的压缩冲程将机械能转化为内能,B不符合题意;
C.蒸汽对外做功,转化为机械能,和汽油机的做功冲程的能量转化相同,汽油机工作时,气门关闭,活塞下行是做功冲程,C不符合题意;
D.蒸汽的体积膨胀,对外做功,使物体获得牵引力,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】燃料的热值是特性,和质量无关;对物体做功时,机械能转化为内能;内能对外做功时,转化为机械能,和汽油机的做功冲程的能量转化相同。
3.【答案】B
【知识点】串联电路和并联电路的辨别
【解析】【解答】A.根据图像,电路中有灯泡,闭合开关灯泡发光,灯泡可能串联,可能并联,A不符合题意;
B.用电压表测量两灯的电压且电压相等,灯泡可能并联,也可能因为灯泡规格相同,串联时分压相等,B符合题意;
C.若电压表测量灯泡的电压不同,灯泡的电路一定是串联的,若并联灯泡的电压是相等的,C不符合题意;
D.电流表若测量电流时,电流不同,灯泡一定是并联的,因为串联电路电流处处相等,D不符合题意。
故答案为:B.
【分析】串联电路中,电流处处相等,并联电路中支路电压等于电源电压。
4.【答案】D
【知识点】两种电荷;有持续电流的条件;电压和电压的单位换算;电功率
【解析】【解答】A.教室内,电风扇的额定功率约100W,A不符合题意;
B.电流是电荷的定向移动形成的,B不符合题意;
C.摩擦起电实现了电子的转移使典性显现出来,不是创造了电子,C不符合题意;
D.人体的安全电压不高于36V,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】根据生活中的电功率、电压,结合数据解答,摩擦起电不是创造电荷。
5.【答案】C
【知识点】电路的动态分析;电功率的计算
【解析】【解答】AB.根据图像是串联电路,当气球膨胀时,滑片向上运动,滑动变阻器接入电路的电阻减小,电流表示数变大,B不符合题意,电压表示数减小,A不符合题意;CD.根据P=UI,可以判断电功率变大,C符合题意;电压表示数变小,电流表示数变大,电压表和电流表的比值变小,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】在串联电路中,电阻减小,电流变大,减小的电阻分压减小;根据电压和电流的乘积,可以判断电功率的大小变化。
6.【答案】B
【知识点】串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】A.根据图像判断,R1是定值电阻,移到滑片时,定值电阻R1的电流和电阻成正比,图线MN表示R1的图线,A不符合题意;
B.根据图像,计算电阻为:,B符合题意;
C.当滑片滑到A端时,滑动变阻器取值最小,此时电压表V1示数最大,是电源电压,根据图像判断,F点的电压是电源电压,为12V,C不符合题意;
D.滑片在B端时,滑动变阻器的电阻最大,此时分压最大,在E点,为8V,此时的电流为0.4A,滑动变阻器的电阻为,D不符合题意。
故答案为:B.
【分析】根据电压和电流的比值,计算电阻;根据滑动变阻器的最大分压和对应电流的比值, 计算最大电阻。
7.【答案】B
【知识点】家庭电路的连接;测电笔的使用;安全用电原则
【解析】【解答】A.电线上晒衣服,会有触电的危险,A不符合题意;
B.有金属外壳的用电器,金属外壳要接地,可以防止人体触电,B符合题意;
C.使用测电笔时,手要接触金属笔尾,C不符合题意;
D.家庭电路中,灯泡的开关连接在火线一侧,D不符合题意。
故答案为:B.
【分析】有金属外壳的用电器,金属外壳要接地;使用测电笔时,手要接触金属笔尾;灯泡的开关连接在火线一侧。
8.【答案】
【知识点】根据实物图画电路图
【解析】【解答】根据实物图,正极电流进入L2前,先分支到L1,灯泡是并联的,L2和电流表串联,画出电路图为 。
【分析】根据灯泡的连接和电流表的位置,画出对应的电路图。
9.【答案】
【知识点】家庭电路的连接
【解析】【解答】根据图像,灯泡的开关连接在火线一侧,连接在灯泡的顶端位置,灯泡的侧壁连接零线,三孔插座要左零右火上接地连线,电路图为 。
【分析】灯泡的开关一端连接火线,一端连接灯泡的顶端,三孔插座要左零右火上接地。
10.【答案】S1、S3;=;短路
【知识点】电路的三种状态;电路的基本连接方式
【解析】【解答】根据电路图,若L1和L2并联,两灯泡在不同的支路上,需要闭合开关S1、S3;由于电路并联,支路L1和L2的电压相等;当三个开关都闭合,电流通过S2、S3,造成电源短路。
【分析】各用电器并列连接是并联电路,并联电路中,支路电压相等;导线直接连接电源两端,电源短路。
11.【答案】甲;10;2;960
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率的计算;电功与热量的综合计算
【解析】【解答】根据图像,甲图是弯曲的线,表示电阻发生了变化,是灯泡的图像,乙图线是定值电阻的图像,电阻为,当灯泡和电阻串联在5V的电路中时,电流相等,电压和为5V,此时的电流为0.4A,电路的电功率为P=UI=5V×0.4A=2W;并联电路中,支路电压等于电源电压,根据图像判断电阻R的电流为0.4A,电阻R在10min消耗的电能为Q=UIt=4V×0.4A×10×60s=960J。
【分析】灯泡电阻受温度影响而改变;根据电压和电流的比值, 计算电阻;根据电压和电流的乘积,计算电功率;利用电压、电流和时间的乘积,计算消耗的电能。
12.【答案】0.1;1200;B、C
【知识点】电功的测量;电功率的计算;焦耳定律
【解析】【解答】根据电能表转盘转数规格,当实际转了60转后,消耗的电能为,根据消耗电能的时间,计算电功率为;电炉丝热的发红,是因为电阻比导线的电阻大很多,判断电阻对电流产生热量的影响时,需要电流和时间相同,电阻大小不同,所以比较图丙中的B、C液柱高度,可以说明电阻对产生热量的影响不同。
【分析】根据电能表转数规格计算消耗的电能;根据电能和时间的比值, 计算电功率;电流产生的热量和电阻有关,需要保持电流和时间相同。
13.【答案】L2;小于
【知识点】电功率的计算
【解析】【解答】根据灯泡规格,L1的电功率为3W,L2的电功率为6W,正常发光时,L2更亮;根据规格,计算两灯的电阻为,,当ab间的电阻变小时,分压减小,所以灯泡L2的电功率小于额定功率6W。
【分析】灯泡的电功率反应灯泡的亮度;根据灯泡的电压和电功率,可以计算电阻,电阻越小,分压减小。
14.【答案】(1)质量
(2)转换法
(3)大于;A
【知识点】比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】(1)探究不同物质的吸热情况时,需要选择相同质量的不同液体进行实验;
(2)用相同的酒精灯加热时,两种液体吸收热量的多少可通过加热时间来比较,这种研究方法是转换法的利用;
(3)根据实验数据图像乙,当加热相同时间后,B的温度变化快,说明B液体的比热容小,所以,CA>CB;若为暖手袋选择液体供热,应选液体A,因为A的放热能力更强。
【分析】(1)探究不同物质的吸热情况时,需要选择相同质量的不同液体;
(2)相同加热器,加热时间相同表示物体吸收的热量相等,利用了转换法;
(3)质量和物体吸收热量相同时,温度变化越大, 比热容越小。
15.【答案】(1)
(2)定值电阻R1短路
(3)2.5
(4)右
(5)4
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】(1)在探究电流和电阻关系时,滑动变阻器要和电阻串联,滑动变阻器连接时接线柱一上一下,且滑片p在右端时电阻大,滑动变阻器连接左侧下面的接线柱,如图 ;
(2)当闭合开关后,移到滑片,电流表有示数,说明电路中有电流,电压表无示数,因为电压表测量的位置发生短路,即定值电阻R短路;
(3)根据图乙,电流为0.5A时,电阻为5Ω,电压为U=IR=0.5A×5Ω=2.5V,探究电流和电阻关系,需要保持电压一定;
(4)当用R2=10Ω替换R1=5Ω时,电压表处的电阻变大,分压变大,若使电压表示数不变,滑动变阻器的电阻取值变大,滑片需要向右端滑动;
(5)根据串联分压特点,结合定值电阻最小值为5Ω,计算滑动变阻器连入电路的最小电阻为,R小=4Ω。
【分析】(1)滑动变阻器要和电阻串联,滑动变阻器接线柱一上一下,滑片远离下面的接线柱电阻大;
(2)在串联电路中,电流表有示数,电压表无示数,电压表测量的位置短路;
(3)根据电流和电阻的乘积计算电压;
(4)电压表处的电阻变大,为保持电压一定,滑动变阻器取值变大;
(5)根据滑动变阻器的分压和对应的电流,可以计算电阻的大小。
16.【答案】(1)R2
(2)B
(3)电功率;0.5
(4)小于
【知识点】电功率的计算;电功率的测量
【解析】【解答】(1)测量灯泡的电功率时,灯泡分压2.5V,此时灯泡电流约,滑动变阻器的电阻约为,R1的电阻不够,R3的电流偏小,选择R2串联在电路中;
(2)根据乙图,电压表的量程为0-3V,指针在2后两格,是2.2V,若测量灯泡的额定电功率,灯泡分压为2.5V,需要电压表示数变大,滑动变阻器的分压减小,滑动变阻器的滑片向B端滑动;
(3)在图丙中,阴影的面积是电流和电压的乘积,表示电功率;灯泡的额定功率为P=UI=2.5V×0.2A=5W;
(4)由图丙知,灯在额定电压2.5V时的电流为0.2A;
当灯泡实际电流为额定电流一半时,即灯电流为0.1A时,对应的灯的电压约为1V,灯的实际功率为:P1=U1I1=1V×0.1A=0.1W;
当灯泡实际电压为额定电压一半时,即灯的实际电压为1.25V时,对应的电流约为0.13A,灯的实际功率为:P2=U2I2=1.25V×0.13A=0.1625W,故P1小于P2。
【分析】(1)根据灯泡的电压和电阻比值,计算电流,结合滑动变阻器的分压和电流的比值, 计算电阻,选择滑动变阻器;
(2)根据电压表选用量程确定分度值读数,比较电压表示数与灯泡额定电压大小,根据串联电路电压规律和分压原理确定滑动变阻器滑片移动方向;
(3)根据灯泡额定电压对应的额定电流,利用P=UI求出灯泡的额定功率;
(4)根据实际电压和对应的电流的乘积,计算电功率,判断实际电功率的大小。
17.【答案】(1)解:由P=UI可知,通过输电线的电流:
答:通过输电线的电流是 ;
(2)解:因电阻与用户用电器串联,由可知,
输电线上损失的电压: ,
故输电设备输出电压:
答:若输电线的总电阻r为0.2Ω,则供电设备的输出电压U1为 ;
【知识点】电阻的串联;欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【分析】(1)根据用电器的电功率和电压的比值, 计算电流;
(2)根据电流和电阻的乘积计算电压;根据串联电路分压规律,计算总电压。
18.【答案】(1)解:当开关旋至“1”挡时,R3 、R4 串联,
根据串联电路的电阻特点可知,串联的总电阻:R=R3+R4=100Ω+100Ω=200Ω,
由 可知,电源电压:U=IR=0.5A×200Ω=100V
(2)解:根据串并联电路的电阻特点可知,串联电路的总电阻大于任一分电阻,并联电路的总电阻小于任一分电阻,则当开关旋至“2”挡时,只有R3工作,
由得,电功率介于“1”档与“3”档之间,处于除露功能
故后视镜处于除露功能的电功率:
(3)解:当开启化霜功能时,玻璃吸收的热量:Q吸=cmΔt=0.75×103J/(kg·℃)×400×10-3kg×10℃=3000J
根据可知,后视镜消耗的电能:
当开关旋至“3”挡时,R1 、R2并联,电路中的电阻最小,电功率最大,后视镜处于除霜功能;
后视镜处于化霜功能时的电功率:
由可知,需要加热的时间:
【知识点】热量的计算;电阻的串联;欧姆定律及其应用;电功的计算;电功率的计算
【解析】【分析】(1)根据串联电路电阻规律,计算总电阻,利用电流和电阻乘积,计算电压;
(2)根据电压和电阻,可以计算电功率大小;
(3)根据物体的比热容、质量和温度差的乘积计算热量,根据热效率计算消耗的电能;根据消耗的电能和电功率的比值, 计算工作时间。
19.【答案】(1)B
(2)I1=I2+l3
(3)40;会
(4)会
(5)C
【知识点】并联电路的电流规律;欧姆定律及其应用;熔断器的作用及保险丝的选择
【解析】【解答】(1)A.当电路发生短路时,进户线中流入的电流I1和流出的电流I2相等,漏电保护器不会切断电路,故A不符合题意;
B.人站在绝缘物上双手分别触摸火线与零线,进户线中流入的电流I1和流出的电流I2相等,漏电保护器不会切断电路,故B符合题意;
C.正常情况下家庭电路中火线中的电流等于零线中的电流,故C不符合题意;
D.漏电保护器跳闸后,需要检查电路故障,排除故障后,按下试验按钮,才能恢复供电,故D不符合题意;
故选:B。
(2)由图乙可知,火线中的电流一部分通过零线,一部分流向大地,即三电流之间的关系:I1=I2+I3;
(3)站在地面上的人体不小心接触了火线时,此时漏电电流;漏电保护器会断开;
(4)如果将洗衣机的三脚插头插入该插座,洗衣机零线接地,流出电流I2为零,I1和I2的差异很大,漏电保护器立即断开;
(5)A、闭合开关时,虚线框内火线电流仍然等于零线电流,因为导线将电阻R短路,所以闭合开关不影响电路,故A不符合题意;
BD、闭合开关S时,通过虚线框内火线和零线的电流相等,此时无法模拟漏电情形,故BD不符合题意;
C、闭合开关时,通过虚线框内火线的电流大于通过该装置零线的电流,可以模拟漏电情形,故C符合题意。
【分析】(1)根据文中漏电保护器使用原理分析判断;
(2)根据并联电路电流规律,得出三电流之间的关系;
(3)人触电时,其两端的电压为220V,根据欧姆定律求出此时漏电电流;
(4)在安装三孔插座时,误将连接零线和地线的孔接反,此时将三脚插头插入该插座,零线接地,根据漏电保护器的原理进行解答;
(5)漏电保护器在检测到通过虚线框内火线与零线的电流不相等时,会切断电源,否则不会切断电源,据此选择符合题意的电路图。
20.【答案】(1)紫外;无规则运动
(2)1.5;0.15;0.3;不能
【知识点】紫外线;欧姆定律及其应用;电功率的计算;分子热运动
【解析】【解答】(1)消毒灯是利用紫外线对餐具进行消毒的;我们能闻到过氧乙酸的气味,是因为分子在不停地做无规则运动;
(2)①由图甲可知,定值电阻R0和过氧乙酸气体传感器Rt串联,电压表串联过氧乙酸气体传感器Rt两端的电压;由图乙可知,过氧乙酸气体传感器Rt的阻值随过氧乙酸气体浓度成反比,即过氧乙酸气体传感器Rt的阻值于过氧乙酸气体浓度乘积是一个定值;
所以,当教室内过氧乙酸气体的浓度为0.1g/m3时,则0.1g/m3×Rt=0.3g/m3×10Ω,
解得过氧乙酸气体传感器Rt=30Ω,
根据串联电路的定值特点可知,电路中的总电阻R总=R0+Rt=10Ω+30Ω=40Ω,电路中的电流为,根据欧姆定律可知,R0两端的电压:U0=IR0=0.15A×10Ω=1.5V;
②当电压表示数U0′=2V时,根据串联电路的电流特点可知,通过电路中的电流,根据串联电路电压的特点可知,过氧乙酸气体传感器Rt两端的电压为:Ut=U U0′=6V 2V=4V,由欧姆定律可知,过氧乙酸气体传感器的阻值为;由图乙可知,当Rt=20Ω时,过氧乙酸气体的浓度值是0.15g/m3;
由图乙可知,过氧乙酸气体的浓度值越大,Rt阻值越小,由串联分压原理可知,Rt两端分得的电压就越小,由串联电路电压规律可知R0两端电压越大,由于电压表量程是0~3V,故电压表最大示数为3V,由于电源电压为6V,则Rt两端电压最小为3V,由欧姆定律可求出Rt的最小阻值为Rt'=10Ω;由图乙可知,当传感器阻值最小为10Ω时,过氧乙酸气体的最大浓度值为0.3g/m3;
③当电路消耗的总功率为0.72W时,根据P=UI,得,由欧姆定律可知,R0两端的电压为:U0″=I″R0=0.12A×10Ω=1.2V,则传感器的电阻,
由图乙可知,此时过氧乙酸气体的浓度小于0.1g/m3,故没有达到消毒要求。
【分析】(1)紫外线可以消毒;组成物质的分子在永不停息地做无规则运动;
(2)①由图甲可知,定值电阻R0和过氧乙酸气体传感器Rt串联,电压表串联过氧乙酸气体传感器Rt两端的电压;由图乙可知,过氧乙酸气体传感器Rt的阻值随过氧乙酸气体浓度的关系;据此可求出当教室内过氧乙酸气体的浓度为0.1g/m3时过氧乙酸气体传感器Rt的阻值;利用串联电路的电阻特点和欧姆定律求出电路中的电流,利用欧姆定律求出R0两端的电压,即电压表示数;
②已知电源电压和R0两端电压,根据串联电路电压特点可求出Rt两端电压,再利用欧姆定律求出Rt的阻值,便可知道过氧乙酸气体的浓度值;由图2可知过氧乙酸气体的浓度值越大,Rt阻值越小,由串联分压原理可知,Rt两端分得的电压就越小,由串联电路电压规律可知R0两端电压越大,由电压表的量程以及电源电压大小,可求出Rt两端最小电压,再由欧姆定律求出Rt的最小阻值,从而可知道当传感器阻值最小时,过氧乙酸气体的最大浓度值;
③已知电路消耗的总功率,根据P=UI求出电路的电流,由欧姆定律求出R0两端的电压,根据串联电路电压的规律以及欧姆定律,便可求出传感器Rt的阻值,由图2便可知道过氧乙酸气体的浓度。
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