【精品解析】湖南省怀化市雅礼实验学校2023-2024学年九年级下学期入学考试物理试题

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名称 【精品解析】湖南省怀化市雅礼实验学校2023-2024学年九年级下学期入学考试物理试题
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资源类型 试卷
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科目 物理
更新时间 2024-04-12 17:31:34

文档简介

湖南省怀化市雅礼实验学校2023-2024学年九年级下学期入学考试物理试题
1.(2024九下·怀化开学考)下列数据中,最接近生活实际的是(  )
A.人体安全电压为36V
B.一个普通鸡蛋的质量约500g
C.九年级物理课本的长度约为25dm
D.壁挂空调正常工作时的电流约5A
【答案】D
【知识点】质量及其特性;长度的估测;电压和电压的单位换算
【解析】【解答】A.人体安全电压不高于36V,故A错误;
B.一个普通鸡蛋的质量约50g ,故B错误;
C.九年级物理课本的长度约为25cm,故C错误;
D.壁挂空调正常工作时的电流约5A,故D正确。
故选D。
【分析】根据对电压、质量、长度和电流的认识判断。
2.(2024九下·怀化开学考)关于能源的说法,正确的是( )
A.核电站是利用核聚变来发电的
B.地球上的风能、水能、核能实际上都来自太阳能
C.煤、石油、天然气属于化石能源
D.既然能量是守恒的,所以不需要节约能源
【答案】C
【知识点】能源及其分类
【解析】【解答】A、核电站子核的裂变的链式反应产生的能量发电,故A错误。
B、地球上的风能、水能、生物质能都来源于太阳,核能不是来自太阳能,故B错误。
C、煤、石油、天然气属于化石能源,故C正确。
D、能量虽然是守恒的,总量不变,但是我们可以利用的能源是有限的,并且能量的转化有时是不可逆的,故D错误。
故答案为:C。
【分析】(1)核电站:利用原子核的裂变的链式反应产生的能量发电。
(2)核能会越用越少,不可能在短期内从自然界得到补充,所以它们属于不可再生能源;而风能、水能、太阳能、生物质能,可以在自然界里源源不断的得到补充。
(3)煤、石油、天然气属于化石能源。
(4)能量是守恒的,但有些能源为高品质能源,可以直接利用,而能源在利用中会转化为不能直接应用的低品质能源。
3.(2024九下·怀化开学考)我国“天宫”空间站的核心舱“天和号”利用了领先世界的柔性砷化镓薄膜电池来供电,它不仅薄如蝉翼,还不受太空恶劣环境影响,光电转化率超过 30%。下列有关说法正确的是( )
A.太阳能来自太阳内部的核裂变
B.太阳能收集板将电能转化为太阳能
C.光电转化率是指光能转化成电能的功率
D.太阳能是一种清洁无污染的可再生能源
【答案】D
【知识点】太阳能及其利用与转化
【解析】【解答】A、太阳能的能量来自于太阳内部的核聚变,故A错误。
B、太阳能收集板将太阳能转化为电能,故B错误。
C、光电转化率是指光能转化成电能的效率,故C错误。
D、太阳能是一种清洁、无污染的可再生资源,故D正确。
故答案为:D。
【分析】(1)太阳能的能量来自于太阳内部的核聚变。
(2)太阳能收集板将太阳能转化为电能。
(3)光电转化率是指光能转化成电能的效率。
(2)太阳能是一种清洁、无污染、可再生能源,它取之不尽用之不竭,是一种新型的能源,越来越被广泛利用。
4.(2024九下·怀化开学考)为实现国家关于“碳达峰”“碳中和”目标,东风汽车集团研发了一款汽车。该款汽车发动机工作时,效率更高,下列有关说法中正确的是( )
A.该款汽车发动机工作时,效率更高,是因为它使用了热值更大的汽油
B.如图所示为做功冲程,内能转化为机械能,需要靠飞轮的惯性来完成
C.该款汽油机的吸气冲程,只吸入空气
D.若该汽油机飞轮的转速为 1200r/min,则在 1s 内汽油机对外做了 10 次功
【答案】D
【知识点】热机
【解析】【解答】A、热机效率是指热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出能量的比值,使用热值更大的汽油不能提高热机的效率,故A错误。
B、由图可知,汽油机的进气门和排气门关闭,活塞向下运动,此时为汽油机的做功冲程,将内能转化为的机械能,此冲程可以获取动力,不需要靠惯性完成,故B错误。
C、汽油机的吸气冲程吸入空气和汽油的混合物,故C错误。
D、该汽油机飞轮的转速为1200/min=20r/s,即汽油机飞轮每秒转20圈,由于汽油机一个工作循环完成4个冲程,飞轮和曲轴转2圈,对外做功一次,则在1s内汽油机对外做了10次功,故D正确。
故答案为:D。
【分析】 (1)热机效率是指热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出能量的比值,比值越大,热机效率越高。
(2)根据进气门、排气门的打开和关闭情况以及活塞的运动方向可知汽油机的冲程,只有做功冲程内能转化为机械能,其它冲程都是靠惯性完成。
(3)汽油机的吸气冲程吸入空气和汽油的混合物。
(4)汽油机一个工作循环完成4个冲程,飞轮和曲轴转2圈,对外做功一次。
5.(2024九下·怀化开学考)下列诗句描述中涉及分子热运动的是(  )
A.逐舞飘轻袖,传歌共绕梁
B.日照澄洲江雾开,淘金女伴满江隈
C.月落乌啼霜满天,江枫渔火对愁眠
D.朱门酒肉臭,路有冻死骨
【答案】D
【知识点】分子热运动
【解析】【解答】A.逐舞飘轻袖,是物体在机械运动,A不符合题意;
B.日照澄洲江雾开,是物体的机械运动,B不符合题意;
C.月落乌啼霜满天,是机械运动,C不符合题意;
D.朱门酒肉臭,是分子在不停的无规则运动,形成扩散现象,D符合题意.
故答案为:D.
【分析】闻到气味,是分子在不停的做无规则运动。
6.(2024九下·怀化开学考)甲、乙两个物体,质量相等,甲、乙的温度均为 t。先把甲投入一杯热水中,热平衡(水温不再变化)后水温降低了 10℃;取出甲,再把乙立即放入这杯水中,热平衡后水温又降低了 10℃。(设热量和水质量均无损失)。比较甲、乙比热容 c 甲和 c 乙的大小,正确的是( )
A.乙比热容大 B.甲比热容大 C.一样大 D.无法判断
【答案】A
【知识点】比热容
【解析】【解答】先后将甲、乙两物体投入到同一杯水中,水降低的温度相同,水放出的热量相同,
由题知,Q吸=Q放,
所以甲、乙两物体吸收的热量相同,
而乙比甲少升高了10℃,即乙的末温低;
由上述分析可知,质量相同的甲、乙两物体,吸收相同的热量,乙升高的温度少,由Q=cmΔt知乙的比热容大,故A正确。
故答案为:A。
【分析】 甲、乙物体,先后投入到同一杯水中,甲乙物体吸收热量、温度升高,水放出热量、温度降低。
由题知,两次水降低的温度相同,也就是水放出的热量相同,甲、乙两物体吸收的热量相同。
而甲、乙两物体的质量相等、初温相同,经吸热后,乙的末温比甲的末温低。
由上述分析可知,质量相同的甲、乙两物体,吸收相同的热量,乙升高的温度少,由Q=cmΔt知乙的比热容大。
7.(2024九下·怀化开学考)“珍爱生命,注意安全”是每个公民应有的安全意识。以下做法符合安全常识的是( )
A.使用测电笔辨别火线或零线时,手必须要接触笔尾金属体
B.客厅里一个开关可以同时控制四只节能灯,这四只节能灯一定是串联的
C.家庭电路中,同时工作的用电器越多,总电阻越大
D.家庭电路中的保险丝熔断,一定是发生了短路
【答案】A
【知识点】测电笔的使用
【解析】【解答】A、使用测电笔辨别火线时,一定要用手触及笔尾的金属部分,不能用手触及测电笔前端的金属探头,否则会造成人身触电事故,故A正确。
B、一个开关在干路时可以控制四只节能灯,这些灯泡是并联的,工作时互不影响,故B错误。
C、在家庭电路中,同时工作的用电器越多,相当于并联的电阻越多,总电阻将越小,故C错误。
D、家庭电路中的保险丝熔断,说明干路中的电流过大,可能发生了短路,也可能是电路中的总功率过大,故D错误。
故答案为:A。
【分析】(1)使用测电笔辨别火线时,一定要用手触及笔尾的金属部分。
(2)在并联电路中,干路开关控制所有用电器。
(3)多个用电器并联时,电阻越并越小,小于其中任何一个电阻。
(4)导致电路中电流过大的原因:短路、用电器的总功率过大。
8.(2024九下·怀化开学考)如图所示是一款磁力锁,这种磁力锁关闭时,电路接通磁铁有磁性吸住铁片,大门锁住。当刷卡或按一下开关,即可切断电路,磁力锁失去磁性,可将门打开。磁力锁与下列哪个物品工作原理相同( )
A.扬声器 B.电铃
C.话筒 D.手摇发电机
【答案】B
【知识点】电磁铁的构造和原理;电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】磁力锁关闭时,电路接通磁铁有磁性吸住铁片,大门锁住。当刷卡或按一下开关,即可切断电路,磁力锁失去磁性,可将门打开,由此可知,电磁铁的工作原理是电流的磁效应。
A、扬声器的工作原理是磁场对通电导体有力的作用,故A错误。
B、电铃的主要部件是电磁铁,利用了电流的磁效应,故B正确。
CD、动圈式话筒和手摇发电机的工作原理是电磁感应现象,故CD错误。
故答案为:B。
【分析】电磁铁通电后具有磁性,断电后无磁性,电磁铁的工作原理是电流的磁效应;分析各个选项的工作原理,得出答案。
9.(2024九下·怀化开学考)如图所示为“探究电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验装置。电源电压恒不变,R1、R2为阻值恒定的电热丝且 R1∶R2=3∶1,闭合开关 S1、断开 S2,R1电功率为 P。下列说法正确的是( )
A.此时可以探究电流产生的热量与电流大小的关系
B.经过相同时间,R1与 R2产生的热量之比为 1∶3
C.若 S1、S2均闭合,可以探究电流产生的热量与电阻大小的关系
D.若 S1、S2均闭合,R1电功率变为 P',则 P∶P'=9∶16
【答案】D
【知识点】焦耳定律;焦耳定律的应用
【解析】【解答】A、由图知,闭合开关S1、断开S2,两电阻丝串联,两电阻丝阻值不同,通过的电流大小和通电时间相等,此时可以探究电流产生热量与电阻大小关系,故A错误。
B、根据焦耳定律公式可得,相同时间,R1与R2产生的热量之比,故B错误。
C、由图知,若S1、S2均闭合,R2短路,只有R1连入电路中,不能改变电阻的大小,所以不能探究电流产生热量与电阻大小关系,故C错误;
D、闭合开关S1、断开S2时,两电阻串联,由分压原理有:所以,
S1、S2均闭合,只有R1连入电路中,U1'=U,
由可得,,故D正确。
故答案为:D。
【分析】(1)由图知,闭合开关S1、断开S2,两电阻丝串联,根据控制变量法分析判断;根据焦耳定律公式计算R1与R2产生的热量之比。
(2)由串联电路特点和焦耳定律计算两电阻丝产生热量比。
(3)两开关都闭合时,只有R1连入电路,探究电流产生的热量与电阻大小的关系时,应控制电流和通电时间,改变电阻,据此分析。
(4)分析闭合开关S1、断开S2时和两开关都闭合时,R1两端电压,由计算两次R1电功率的比。
10.(2024九下·怀化开学考)如图所示电路,电源两端电压U保持不变,闭合开关 S.当开关 S1闭合时,电路消耗的电功率为P ,电压表 V1、V2的示数分别为U1和U2;开关 S1断开时,电路消耗的电功率为P',电压表 V1、V2的示数分别为U1'和U2',电阻R3消耗的电功率为 6W,已知电阻R1=2Ω,U1∶U1'=3∶2, U2∶U2'=15∶16.则下列判断正确的是(  )
A.R3=10Ω, R1∶R2=1∶5 B.R2=10Ω, R2∶R3=3∶5
C.U=18V, P'=18W D.P=27W, P∶P'=3∶1
【答案】C
【知识点】电功率;电功率的计算
【解析】【解答】 闭合开关S,当开关S1闭合时,等效电路图如图1所示;
开关S1断开时,等效电路图如图2所示;
由图1和图2可得,-----①
---------------②
由①②可得:--------------③
因电源的电压不变,则
U=I1(R1+R2)=I2(R1+R2+R3)
把R1=2Ω和①③式代入得:R2=10Ω,R3=6Ω;
所以R1:R2=1:5,R2:R3=5:3;
由图2可知,,
所以I2=1A,代入①得I1=1.5A,
电源的电压为U=I2(R1+R2+R3)=1A×(2Ω+10Ω+6Ω)=18V。
P=UI1=18V×1.5A=27W,P'=UI2=18V×1A=18W。
P:P'=3:2。
故答案为:C。
【分析】先根据题意画出两种情况下的等效电路图,根据电压表V1的示数和欧姆定律求出两电路的电流之比,再根据电压表V2的示数求出电阻R1、R2之间的关系,再根据电源的电压不变和R1的阻值求出其电阻的阻值,从而求出三电阻之间的关系;再根据欧姆定律结合图2求出电源的电压,最后根据P=UI求出两种情况下电路的总功率和它们之间的关系。
11.(2024九下·怀化开学考)现有甲、乙两个小灯泡,甲灯标有“6V 3.6W”、乙灯标有“6V 6W”字样,忽略温度对灯丝电阻的影响,将甲乙两灯连接在如图所示电路中,两灯均不会烧坏,①、②、③可能是电流表或电压表,下列说法中正确的是(  )
A.如果①③是电压表,②是电流表,则甲灯比乙灯亮
B.如果①②是电压表,③是电流表,则乙灯比甲灯亮
C.如果①②是电流表,③是电压表,则甲灯比乙灯亮
D.如果①③是电流表,②是电压表,则甲灯比乙灯亮
【答案】A
【知识点】电路的动态分析;电功率的计算;实际功率
【解析】【解答】AB.根据电功率的计算公式可知,,当①③为电压表,②为电流表,此时两灯泡串联,在串联电路中电流处处相等,根据电功率的计算公式P=I2R可知,此时甲灯的实际功率大于乙灯的实际功率,小灯泡的亮度由实际功率决定,可知甲灯比乙灯亮,故A正确、B错误;
C.当①②为电流表,③是电压表,此时甲灯短路不发光,故C错误;
D.当①③为电流表,②是电压表,此时两灯泡并联,在并联电路中各支路两端的电压相等接等于电源电压,根据电功率的计算公式可知,此时甲灯的实际功率小于乙灯的实际功率,小灯泡的亮度由实际功率决定可知甲灯比乙灯暗,故D错误。
故选A。
【分析】小灯泡的亮度取决于其实际功率,根据电功率的计算公式可分别算出甲乙两灯的电阻,分析①、②、③为电流表或电压表时的电路状态,在串联电路中,电流处处相等,在已知电阻关系的情况下,一般选用公式P=I2R判断用电器的功率大小;在并联电路中,用电器两端的电压相等且等于电源电压,一般选用公式判断用电器的功率大小。
12.(2024九下·怀化开学考)利用下图所示的电路可以测量出电压表的电阻,R为电阻箱,电源电压恒定不变,当R取不同阻时,电压表均对应有不同读数U,多次改变电阻箱的阻值,所得到的下图中的哪一个( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】设电压表的内阻为RV,由闭合电路的欧姆定律可得:电路电流,电压表示数:,则,因ERV为定值,所以与R的间的关系是一次函数关系,由图象可知A正确,BCD错误。
故选答案为:A。
【分析】应用串联电路的特点及欧姆定律求出与R的关系的表达式,再找出符合关系的图象。
13.(2024九下·怀化开学考)某品牌手机的电池铭牌标有“3.7V 4000mA·h ”字样,充满电后存储的电能为   kW·h,手机充电时电池相当于电路中的   。
【答案】;用电器
【知识点】电功的计算;电功计算公式的应用
【解析】【解答】(1)充满电后手机存储的电能为:W=UIt=3.7V×4A×3.6×103s=53280J=1.48×10-2kW h。
(2)手机充电时电池相当于电路中的用电器。
【分析】 根据W=UIt来计算手机充满电后存储的电能,用电器指消耗电能的设备。
14.(2024九下·怀化开学考)根据通电线圈在磁场中   转动的现象可以制成电动机。如图所示,若将磁铁的 N、S 极对调,同时改变导体 ab 切割磁感线的方向,则电流表指针的摆动方向    (选填“改变”或“不变”)。
【答案】受力;不变
【知识点】电磁感应
【解析】【解答】通电线圈在磁场中会受力转动,根据这一现象可以制成了电动机。
将磁铁的N、S极对调,磁场方向改变,同时改变导体ab切割磁感线的方向,则感应电流方向不变,所以电流表指针的摆动方向不变。
【分析】(1)“通电导体在磁场中受力原理”说明电能转化成机械能,电磁感应现象原理是“导体在磁场中运动产生电流”,说明机械能转化成电能。而电动机就是电能转化成机械能,发电机就是机械能转化成电能。
(2)改变感应电流的方向,改变磁感线方向或改变导体的运动方向,二者都改变,感应电流方向不变。
15.(2024九下·怀化开学考)2022年2月27日11时06分,我国在文昌航天发射场使用长征八号运载火箭,以“1箭22星”方式,成功发射升空,创造了我国一箭多星的最高纪录。火箭升空时将燃料燃烧释放的内能转化为   能,此过程中能量转化方式与内燃机的   冲程相同。
【答案】机械;做功
【知识点】热机的四个冲程
【解析】【解答】火箭升空时,利用燃料燃烧时产生高温高压的气体推动火箭上升,火箭的机械能增加,将内能转化为能机械能。
内燃机的做功冲程工作过程中高温高压的气体推动活塞向下运动,对外做功,将内能转化为机械能,故此过程中能量转化方式与内燃机的做功冲程相同。
【分析】只有做功冲程对外做功,将内能转化为机械能;另外还有压缩冲程有能量转化,将机械能转化为内能。
16.(2024九下·怀化开学考)甲图是小林设计的调光电路图,她将粗细均匀的电阻丝AB 通过滑片 P 连入电路,电源电压为8V。闭合开关 S 后,滑片P 从 A端向右滑动过程中,利用电表得到小灯泡L的I-U 关系图象如图乙所示,则电阻丝AB的阻值为   Ω ,电阻丝AB连入电路的最小阻值为   Ω, 电路的最大功率为   W 。
【答案】13;2;8
【知识点】电功率;电功率的计算
【解析】【解答】由图甲可知,当P位于A端时,R全部接入电路且与L串联,此时电路中的电阻最大,电流最小,由图乙可得:I小=0.5A,U灯小=1.5V,
由串联电路的电压特点可得,电阻丝R两端的电压:UAB=U-U灯小=8V-1.5V=6.5V,
则电阻丝AB的阻值:;
当R接入电路中的电阻最小时,此时电路中的电流最大,根据图乙可知:I大=1A,U灯大=6V,
此时电阻丝R两端的电压:UR=U-U灯大=8V-6V=2V,
则电阻丝AB连入电路的最小阻值:;
电路的最大功率为:P大=UI大=8V×1A=8W。
【分析】由图可知,当滑片位于A端时,R全部接入电路且与L串联,根据串联电路中的特点及图乙所示解题;当R接入电路中的电阻最小时,由可知,此时电路中的电流最大,根据图乙解答,根据P=UI算出电路的最大功率。
17.(2024九下·怀化开学考)请在图中用笔画线代替导线将电灯、开关和插座正确接入家庭电路
【答案】解:如图所示:
【知识点】家庭电路的连接
【解析】【解答】首先辨别图中三根线地线、火线、零线。(1)灯泡接法:火线进入开关,经灯泡连到零线,这样在断开开关能切断火线,接触灯泡不会发生触电事故。既能控制灯泡,又能更安全。(2)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】所有家用电器和插座都是并联的;而开关则要与它所控制的用电器串联.从安全用电的角度分析,开关接在家用电器和火线之间.
三孔插座的接法:上孔接地线;左孔接零线;右孔接火线.
18.(2024九下·怀化开学考)小红同学在探究并联电路的电流关系时,连接的实验电路如图所示,请你改动图中一根导线的连接位置,闭合开关 S 后,使两灯都发光,且电流表都有正常示数.(在需要改动的导线上画“×”,并画出改动后的连线),并在框中画出改正的电路的电路图。
【答案】
【知识点】根据实物图画电路图;实物的电路连接
【解析】【解答】 原电路中,灯L1与电流A1短路了,灯L1不亮,A1无示数,可将两灯并联,电流表A1测灯L1的电流
,电流表A2测总电流,据此连接实物图,并根据实物图画出电路图,如下所示:
【分析】分析原电路连接中的问题,根据要求改正。根据实物图画出对应的电路图。
19.(2024九下·怀化开学考)
(1)为了比较水和食用油的吸热能力,小明用两个相同的装置做了如图甲所示的实验
①在两个相同的烧杯中应加入初温相同、质量相同的水和煤油(ρ水>ρ煤油)。实验中选用相同电加热器的目的是使水和煤油在相同时间内    
②水和煤油温度随时间变化如图乙所示,根据图甲可判断出a物质是    .根据如图乙可判断出b吸热能力较    (选填“强”或“弱”).
(2)如图丙所示,为比较酒精和碎纸片的热值,用两只同规格的烧杯装相等质量的水,取质量    (选填“相等”或“不相等”)的酒精和碎纸片,分别放入两个燃烧皿中,点燃分别给烧杯加热,直到酒精和碎纸片完全燃烧完,通过比较    (选填“加热时间”或“升高的温度”)来确定酒精和碎纸片热值的大小。
(3)该实验主要利用了   法
【答案】(1)吸收相同的热量;水;弱
(2)相等;升高的温度
(3)控制变量
【知识点】燃料的热值;比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】(1)①根据比较吸热能力的两种方法,要控制不同物质的质量相同,故在两个相同的烧杯中应加入初温相同、质量相同的水和煤油;根据转换法,实验中选用相同电加热器的目的是使水和煤油在相同时间内吸收的热量相同。
②根据如图乙水和煤油温度随时间变化图象知,升高相同的温度,a加热时间长,根据比较吸热能力的第1种方法,a的吸热能力强,因水的吸热较强,可判断出a物质是水。根据图乙可判断出b吸热能力较弱。
(2)根据比较不同燃料的热值的方法,用两只同规格的烧杯装相等质量的水,量取质量相等的酒精和碎纸片,分别放入两个燃烧皿中,点燃分别给烧杯加热,直到酒精和碎纸片完全燃烧完,通过比较升高的温度”来确定酒精和碎纸片热值的大小。
(3)该实验主要利用了控制变量法。
【分析】(1)我们使用相同的加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少,这种方法叫转化法。
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。
(2)比较不同燃料的热值,根据控制变量法,要使用质量相同的不同燃料完全燃烧后使相同质量的同种液体吸热,通过比较液体升高的温度,根据Q=cmΔt,得出不同燃料放出热量的多少。
20.(2024九下·怀化开学考) 小龙同学利用如图甲所示.的电路“探究电流与电压心电阻的关系”,所选择的器材有新干电池两节,5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻各一只,“30Ω 1A”的滑动变阻器,电压表、电流表、开关各一只,导线若干。
(1)如图甲连接的实物图中有一根导线连接错了,请你在按错的那根导线上画“×”,并用笔画线代表导线将电路连接正确   (要求导线不能交叉);
(2)小龙选择了一个 10Ω的电阻,将电路正确连接后,闭合开关前发现电流表指针位置如图乙所示,产生此现象原因是   ;
(3)闭合开关,移动滑片,发现电流表有示数,电压表无示数。可能的故障是定值电阻R     (选填“断路”或“短路”);
(4)排除故障后,小龙首先探究电流与电压的关系。小龙将多次测量所得数据的结果绘制成如图丙所示的 U-I 图像,可得出结论:当电阻一定时,流经导体的电流与导体两端的电压成   ;
(5)小龙继续探究电流与电阻的关系。
①他首先把 5Ω电阻接入电路,移动滑片置于阻值最大处,闭合开关,缓慢移动滑片,直到使电压表指针如图丁所示,则电压表示数为   V,接下来用 10Ω的电阻代替 5Ω的电阻做实验时,应将滑片从上一位置向   (选填“左”或“右”)滑动,使电压表示数保持不变;
②他又分别将 15Ω和 20Ω的电阻接入电路进行实验,当 20Ω的电阻接入电路后,无法将电压表示数调节到用 5Ω的电阻进行实验时的控制电压值。为了用以上四个电阻都能完成实验,定值电阻两端所控制的电压应该不低于   V;
③在完成以上四组实验的电路状态中,移动滑片,在保证电路安全的情况下,滑动变阻器可达到的最大功率为 P1,定值电阻 R 的功率最大值为 P2,P1:P2的比值为   。
【答案】(1)
(2)电流表未调零
(3)短路
(4)正比
(5)1;左;1.2;1:4
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】 (1)原电路中,电流表与电阻并联,电压表串联在电路中是错误的,电流表应与电阻串联,电压表与电阻并联,电流通开关回到电源负极,如下图所示:
(2)由图乙可知,闭合开关前,电流表指针没有对准零刻度线,原因是电流表没有调零。
(3)电流表有示数,说明电路不是断路,电压表无示数,可能是与电压表并联的支路短路,因此故障可能是与电压表并联的定值电阻R短路了。
(4)分析图丙,发现电流与电压的关系图线是一条经过原点的倾斜的直线,说明二者是成正比例关系,从而可得出结论:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(5)①电源为两节新干电池,电源电压为3V,则电压表应接0~3V量程,其分度值为0.1V,电压表的示数为1V;将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻,根据串联分压原理可知,电阻增大,其分得的电压增大;探究电流与电阻的实验中应控制电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压,由分压原理,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向左端移动,使电压表的示数不变。
②由串联电路电压的规律及分压规律有:,
实验时控制Uv一定,电源电压U不变,则方程左边为一定值,故右边也为一定值,当变阻器连入电路的电阻最大时,对应的定值电阻应最大,此时,电阻两端的电压最小,即,
解得Uv=1.2V,所以定值电阻两端所控制的电压应不低于1.2V。
③电源电压为3V,电压表接0~3V量程是安全的,因电流表接0~0.6A量程,则电路中最大电流为0.6A。
由可得,当滑动变阻器接入电路中的阻值为0、定值电阻选最小为5Ω时,此时电路中的电流为:。
此时能保证电路安全,电路中定值电阻的电功率最大为:。
滑动变阻器消耗的电功率:,
当滑动变阻器与定值电阻的阻值相同时,滑动变阻器有最大电功率,此时定值电阻和滑动变阻器平分电源电压,即滑动变阻器有最大电功率时,其两端的电压一定,由可知,当滑动变阻器电阻取最小为5Ω时,滑动变阻器的电功率最大,
此时滑动变阻器的最大电功率为:,
则P1:P2的比值为:P1:P2=0.45W:1.8W=1:4。
【分析】(1)原电路中,电流表与电阻并联,电压表串联在电路中是错误的,电流表应与电阻串联,电压表与电阻并联。
(2)实验前需要对电表调零。
(3)电流表有示数,说明电路不是断路,电压表无示数,可能是与电压表并联的支路短路,或与电压表并联的支路以外的电路断路了,据此分析。
(4)根据图丙中电流与电压的关系图线是一条经过原点的倾斜的直线分析得出结论。
(5)①根据电源电压确定电压表的量程,进而确定电压表的分度值读数;根据控制变量法,研究电流与电阻的关系时,需控制定值电阻两端的电压相同,当换上大电阻时,根据分压原理确定电压表示数的变化,由串联电路电压的规律结合分压原理确定滑片移动的方向。
②滑动变阻器接入最大电阻30Ω时,滑动变阻器分得的电压最大,定值电阻分得的电压最小,且定值电阻越小,定值电阻分得的电压越小,要保证用四个电阻都能顺利完成实验,则控制定值电阻两端的最小电压应以最大定值电阻20Ω分得的最小电压为准,串联电路电压的规律及分压规律求出定值电阻两端最小电压。
③由知,电路中电阻最小时电功率最大,进而根据求出定值电阻R的功率最大值为P2,利用表示出滑动变阻器的电功率,由数学知识解出滑动变阻器可达到的最大功率为P1,进而求出P1:P2的比值。
21.(2024九下·怀化开学考)如图甲是顺顺家的电饼铛,它的上、下盘可以分别加热,图乙为其内部电路图,R 上、R 下分别为上盘和下盘的加热电阻。当上、下同时加热时电饼铛正常工作的总功率为 2200W,且上、下盘的加热功率相等。
(1)当上、下盘同时加热时,电饼铛的工作总电流是多少?
(2)下盘加热电阻是多少欧?
(3)用这个电饼铛上、下盘同时加热牛肉.若将 0.5kg,20℃的牛肉加热至 100℃,需要多长时间?不计热损失,c 牛肉=3.3×103J(/ kg ℃)
【答案】(1)解: 根由图可知:电阻R1和R2是并联连接。
已知当上、下盘同时加热时总功率为2200W,则根据P=UI可知:
总电流为
(2)解: 已知上、下盘的加热功率相等,则下盘正常工作时的功率
由 得:加热电阻
(3)解: 牛肉吸收的热量Q吸=cm(t-t0)=3.3×103J/(kg ℃)×0.5kg×(100℃-20℃)=1.32×105J,
若不计热损耗,则W=Q吸,
由 得,需要加热的时间:
【知识点】焦耳定律的应用;电流的热效应;电功与热量的综合计算
【解析】【分析】(1)根据P=UI求出底座电阻丝R2正常工作时的电流。
(2)当上、下盘同时加热时总功率为2200W,且上、下盘的加热功率相等,据此求出下盘电阻的功率,利用求出加热电阻。底座和上盖同时正常工作时则它们的功率之和即为总功率。
(3)先根据吸热公式求出牛肉吸收的热量,不计热损失,则W=Q,根据公式的变形可计算需要的时间。
22.(2024九下·怀化开学考)小王同学在科技创新活动中设计了一个可以测量金属滑片旋转角度的电路。如图所示,把电阻丝EF弯成半圆形(电阻丝的电阻与其长度成正比),O为圆心,OP为一能够绕圆心O转动的金属滑片,P与EF接触良好,转动OP,电流表示数改变,则可在电流表上直接读出OP的旋转角度。现将滑动变阻器R的滑片移到最左端,闭合开关S,当把OP转到F端时,电流表的示数为I1=6mA,电压表的示数为U1;保持滑动变阻器滑片位置不变,将OP转到电阻丝EF的中点时,电流表示数为I2,已知:电压表示数变化了0.2V,I1:I2=3:5,电流表的量程为0~20mA,且电源电压不变,则:
(1)将OP转到电阻丝EF的中点时,电流表的示数是多少
(2)定值电阻Rl的阻值是多少
(3)再次把OP转到F端,并调整滑动变阻器R的滑片至某一位置,使电流表的示数为 5mA,在此时电流表指针所指的位置处标注的旋转角度是 180 度。保持滑动变阻器R滑片位置不变,调节OP旋转角度,使电流表读数为量程的一半时,此时电流表指针所指的位置处应标注的旋转角度是多少
【答案】(1)解: 由电路图可知,定值电阻R1与电阻丝、滑动变阻器R串联,电压表测电阻丝两端的电压,电流表测电路中的电流。
将滑动变阻器R的滑片移到最左端时,变阻器接入电路中的电阻为零,
当把OP转到F端时,电阻丝接入电路中的电阻最大,此时电路中的电流I1=6mA,电压表的示数为U1;
保持滑动变阻器滑片位置不变,将OP转到电阻丝EF的中点时,电流表示数为I2,电压表示数变化了0.2V,
由I1:I2=3:5可得,
(2)解: 因电源的电压不变,
所以,
整理可得:REF=4R1,
由串联电路的分压特点可知,将OP从F端转到电阻丝EF的中点时,电压表的示数减小,
则电压表示数的变化量
解得:REF=200Ω
所以
(3)解: 电源的电压:
U=I1(R1+REF)=6×10-3A×(50Ω+200Ω)=1.5V,
再次把OP转到F端,并调整滑动变阻器R的滑片至某一位置,使电流表的示数为5mA,
此时电流表指针所指的位置处标注的旋转角度是180度,
此时电路的总电阻:
此时滑动变阻器接入电路的电阻:
R=R总-R1-REF=300Ω-50Ω-200Ω=50Ω,
保持滑动变阻器R滑片位置不变,调节OP旋转角度,使电流表读数为量程的一半时,
由电流表的量程为0~20mA可得,电路中的电流I4=10mA,
此时电路的总电阻:
此时电阻丝接入电路中的电阻:
REF'=R总'-R-R1=150Ω-50Ω-50Ω=50Ω,
因电阻丝的电阻与其长度成正比,
所以,此时电流表指针所指的位置处应标注的旋转角度是
【知识点】电路的动态分析
【解析】【分析】由电路图可知,定值电阻R1与电阻丝、滑动变阻器R串联,电压表测电阻丝两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)将滑动变阻器R的滑片移到最左端时,变阻器接入电路中的电阻为零,当把OP转到F端时,电阻丝接入电路中的电阻最大,此时电路中的电流为6mA,电压表的示数为U1;保持滑动变阻器滑片位置不变,将OP转到电阻丝EF的中点时,电流表示数为I2,根据I1:I2=3:5求出I2的大小。
(2)根据电源的电压不变得出等式即可求出REF与R1的阻值关系;根据串联电路的分压特点可知将OP从F端转到电阻丝EF的中点时电压表的示数减小,根据欧姆定律表示出电压表示数的变化量即可求出电阻丝的总电阻,然后求出R1的阻值。
(3)根据电阻的串联和欧姆定律求出电源的电压,再次把OP转到F端,并调整滑动变阻器R的滑片至某一位置,使电流表的示数为5mA,此时电流表指针所指的位置处标注的旋转角度是180度,根据欧姆定律求出电路的总电阻,利用电阻的串联求出此时滑动变阻器接入电路的电阻,保持滑动变阻器R滑片位置不变,调节OP旋转角度,使电流表读数为量程的一半时,根据电流表的量程求出电路中的电流,根据欧姆定律求出此时电路的总电阻,利用电阻的串联求出此时电阻丝接入电路中的电阻,然后根据电阻丝的电阻与其长度成正比求出此时电流表指针所指的位置处应标注的旋转角度。
1 / 1湖南省怀化市雅礼实验学校2023-2024学年九年级下学期入学考试物理试题
1.(2024九下·怀化开学考)下列数据中,最接近生活实际的是(  )
A.人体安全电压为36V
B.一个普通鸡蛋的质量约500g
C.九年级物理课本的长度约为25dm
D.壁挂空调正常工作时的电流约5A
2.(2024九下·怀化开学考)关于能源的说法,正确的是( )
A.核电站是利用核聚变来发电的
B.地球上的风能、水能、核能实际上都来自太阳能
C.煤、石油、天然气属于化石能源
D.既然能量是守恒的,所以不需要节约能源
3.(2024九下·怀化开学考)我国“天宫”空间站的核心舱“天和号”利用了领先世界的柔性砷化镓薄膜电池来供电,它不仅薄如蝉翼,还不受太空恶劣环境影响,光电转化率超过 30%。下列有关说法正确的是( )
A.太阳能来自太阳内部的核裂变
B.太阳能收集板将电能转化为太阳能
C.光电转化率是指光能转化成电能的功率
D.太阳能是一种清洁无污染的可再生能源
4.(2024九下·怀化开学考)为实现国家关于“碳达峰”“碳中和”目标,东风汽车集团研发了一款汽车。该款汽车发动机工作时,效率更高,下列有关说法中正确的是( )
A.该款汽车发动机工作时,效率更高,是因为它使用了热值更大的汽油
B.如图所示为做功冲程,内能转化为机械能,需要靠飞轮的惯性来完成
C.该款汽油机的吸气冲程,只吸入空气
D.若该汽油机飞轮的转速为 1200r/min,则在 1s 内汽油机对外做了 10 次功
5.(2024九下·怀化开学考)下列诗句描述中涉及分子热运动的是(  )
A.逐舞飘轻袖,传歌共绕梁
B.日照澄洲江雾开,淘金女伴满江隈
C.月落乌啼霜满天,江枫渔火对愁眠
D.朱门酒肉臭,路有冻死骨
6.(2024九下·怀化开学考)甲、乙两个物体,质量相等,甲、乙的温度均为 t。先把甲投入一杯热水中,热平衡(水温不再变化)后水温降低了 10℃;取出甲,再把乙立即放入这杯水中,热平衡后水温又降低了 10℃。(设热量和水质量均无损失)。比较甲、乙比热容 c 甲和 c 乙的大小,正确的是( )
A.乙比热容大 B.甲比热容大 C.一样大 D.无法判断
7.(2024九下·怀化开学考)“珍爱生命,注意安全”是每个公民应有的安全意识。以下做法符合安全常识的是( )
A.使用测电笔辨别火线或零线时,手必须要接触笔尾金属体
B.客厅里一个开关可以同时控制四只节能灯,这四只节能灯一定是串联的
C.家庭电路中,同时工作的用电器越多,总电阻越大
D.家庭电路中的保险丝熔断,一定是发生了短路
8.(2024九下·怀化开学考)如图所示是一款磁力锁,这种磁力锁关闭时,电路接通磁铁有磁性吸住铁片,大门锁住。当刷卡或按一下开关,即可切断电路,磁力锁失去磁性,可将门打开。磁力锁与下列哪个物品工作原理相同( )
A.扬声器 B.电铃
C.话筒 D.手摇发电机
9.(2024九下·怀化开学考)如图所示为“探究电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验装置。电源电压恒不变,R1、R2为阻值恒定的电热丝且 R1∶R2=3∶1,闭合开关 S1、断开 S2,R1电功率为 P。下列说法正确的是( )
A.此时可以探究电流产生的热量与电流大小的关系
B.经过相同时间,R1与 R2产生的热量之比为 1∶3
C.若 S1、S2均闭合,可以探究电流产生的热量与电阻大小的关系
D.若 S1、S2均闭合,R1电功率变为 P',则 P∶P'=9∶16
10.(2024九下·怀化开学考)如图所示电路,电源两端电压U保持不变,闭合开关 S.当开关 S1闭合时,电路消耗的电功率为P ,电压表 V1、V2的示数分别为U1和U2;开关 S1断开时,电路消耗的电功率为P',电压表 V1、V2的示数分别为U1'和U2',电阻R3消耗的电功率为 6W,已知电阻R1=2Ω,U1∶U1'=3∶2, U2∶U2'=15∶16.则下列判断正确的是(  )
A.R3=10Ω, R1∶R2=1∶5 B.R2=10Ω, R2∶R3=3∶5
C.U=18V, P'=18W D.P=27W, P∶P'=3∶1
11.(2024九下·怀化开学考)现有甲、乙两个小灯泡,甲灯标有“6V 3.6W”、乙灯标有“6V 6W”字样,忽略温度对灯丝电阻的影响,将甲乙两灯连接在如图所示电路中,两灯均不会烧坏,①、②、③可能是电流表或电压表,下列说法中正确的是(  )
A.如果①③是电压表,②是电流表,则甲灯比乙灯亮
B.如果①②是电压表,③是电流表,则乙灯比甲灯亮
C.如果①②是电流表,③是电压表,则甲灯比乙灯亮
D.如果①③是电流表,②是电压表,则甲灯比乙灯亮
12.(2024九下·怀化开学考)利用下图所示的电路可以测量出电压表的电阻,R为电阻箱,电源电压恒定不变,当R取不同阻时,电压表均对应有不同读数U,多次改变电阻箱的阻值,所得到的下图中的哪一个( )
A. B.
C. D.
13.(2024九下·怀化开学考)某品牌手机的电池铭牌标有“3.7V 4000mA·h ”字样,充满电后存储的电能为   kW·h,手机充电时电池相当于电路中的   。
14.(2024九下·怀化开学考)根据通电线圈在磁场中   转动的现象可以制成电动机。如图所示,若将磁铁的 N、S 极对调,同时改变导体 ab 切割磁感线的方向,则电流表指针的摆动方向    (选填“改变”或“不变”)。
15.(2024九下·怀化开学考)2022年2月27日11时06分,我国在文昌航天发射场使用长征八号运载火箭,以“1箭22星”方式,成功发射升空,创造了我国一箭多星的最高纪录。火箭升空时将燃料燃烧释放的内能转化为   能,此过程中能量转化方式与内燃机的   冲程相同。
16.(2024九下·怀化开学考)甲图是小林设计的调光电路图,她将粗细均匀的电阻丝AB 通过滑片 P 连入电路,电源电压为8V。闭合开关 S 后,滑片P 从 A端向右滑动过程中,利用电表得到小灯泡L的I-U 关系图象如图乙所示,则电阻丝AB的阻值为   Ω ,电阻丝AB连入电路的最小阻值为   Ω, 电路的最大功率为   W 。
17.(2024九下·怀化开学考)请在图中用笔画线代替导线将电灯、开关和插座正确接入家庭电路
18.(2024九下·怀化开学考)小红同学在探究并联电路的电流关系时,连接的实验电路如图所示,请你改动图中一根导线的连接位置,闭合开关 S 后,使两灯都发光,且电流表都有正常示数.(在需要改动的导线上画“×”,并画出改动后的连线),并在框中画出改正的电路的电路图。
19.(2024九下·怀化开学考)
(1)为了比较水和食用油的吸热能力,小明用两个相同的装置做了如图甲所示的实验
①在两个相同的烧杯中应加入初温相同、质量相同的水和煤油(ρ水>ρ煤油)。实验中选用相同电加热器的目的是使水和煤油在相同时间内    
②水和煤油温度随时间变化如图乙所示,根据图甲可判断出a物质是    .根据如图乙可判断出b吸热能力较    (选填“强”或“弱”).
(2)如图丙所示,为比较酒精和碎纸片的热值,用两只同规格的烧杯装相等质量的水,取质量    (选填“相等”或“不相等”)的酒精和碎纸片,分别放入两个燃烧皿中,点燃分别给烧杯加热,直到酒精和碎纸片完全燃烧完,通过比较    (选填“加热时间”或“升高的温度”)来确定酒精和碎纸片热值的大小。
(3)该实验主要利用了   法
20.(2024九下·怀化开学考) 小龙同学利用如图甲所示.的电路“探究电流与电压心电阻的关系”,所选择的器材有新干电池两节,5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻各一只,“30Ω 1A”的滑动变阻器,电压表、电流表、开关各一只,导线若干。
(1)如图甲连接的实物图中有一根导线连接错了,请你在按错的那根导线上画“×”,并用笔画线代表导线将电路连接正确   (要求导线不能交叉);
(2)小龙选择了一个 10Ω的电阻,将电路正确连接后,闭合开关前发现电流表指针位置如图乙所示,产生此现象原因是   ;
(3)闭合开关,移动滑片,发现电流表有示数,电压表无示数。可能的故障是定值电阻R     (选填“断路”或“短路”);
(4)排除故障后,小龙首先探究电流与电压的关系。小龙将多次测量所得数据的结果绘制成如图丙所示的 U-I 图像,可得出结论:当电阻一定时,流经导体的电流与导体两端的电压成   ;
(5)小龙继续探究电流与电阻的关系。
①他首先把 5Ω电阻接入电路,移动滑片置于阻值最大处,闭合开关,缓慢移动滑片,直到使电压表指针如图丁所示,则电压表示数为   V,接下来用 10Ω的电阻代替 5Ω的电阻做实验时,应将滑片从上一位置向   (选填“左”或“右”)滑动,使电压表示数保持不变;
②他又分别将 15Ω和 20Ω的电阻接入电路进行实验,当 20Ω的电阻接入电路后,无法将电压表示数调节到用 5Ω的电阻进行实验时的控制电压值。为了用以上四个电阻都能完成实验,定值电阻两端所控制的电压应该不低于   V;
③在完成以上四组实验的电路状态中,移动滑片,在保证电路安全的情况下,滑动变阻器可达到的最大功率为 P1,定值电阻 R 的功率最大值为 P2,P1:P2的比值为   。
21.(2024九下·怀化开学考)如图甲是顺顺家的电饼铛,它的上、下盘可以分别加热,图乙为其内部电路图,R 上、R 下分别为上盘和下盘的加热电阻。当上、下同时加热时电饼铛正常工作的总功率为 2200W,且上、下盘的加热功率相等。
(1)当上、下盘同时加热时,电饼铛的工作总电流是多少?
(2)下盘加热电阻是多少欧?
(3)用这个电饼铛上、下盘同时加热牛肉.若将 0.5kg,20℃的牛肉加热至 100℃,需要多长时间?不计热损失,c 牛肉=3.3×103J(/ kg ℃)
22.(2024九下·怀化开学考)小王同学在科技创新活动中设计了一个可以测量金属滑片旋转角度的电路。如图所示,把电阻丝EF弯成半圆形(电阻丝的电阻与其长度成正比),O为圆心,OP为一能够绕圆心O转动的金属滑片,P与EF接触良好,转动OP,电流表示数改变,则可在电流表上直接读出OP的旋转角度。现将滑动变阻器R的滑片移到最左端,闭合开关S,当把OP转到F端时,电流表的示数为I1=6mA,电压表的示数为U1;保持滑动变阻器滑片位置不变,将OP转到电阻丝EF的中点时,电流表示数为I2,已知:电压表示数变化了0.2V,I1:I2=3:5,电流表的量程为0~20mA,且电源电压不变,则:
(1)将OP转到电阻丝EF的中点时,电流表的示数是多少
(2)定值电阻Rl的阻值是多少
(3)再次把OP转到F端,并调整滑动变阻器R的滑片至某一位置,使电流表的示数为 5mA,在此时电流表指针所指的位置处标注的旋转角度是 180 度。保持滑动变阻器R滑片位置不变,调节OP旋转角度,使电流表读数为量程的一半时,此时电流表指针所指的位置处应标注的旋转角度是多少
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】质量及其特性;长度的估测;电压和电压的单位换算
【解析】【解答】A.人体安全电压不高于36V,故A错误;
B.一个普通鸡蛋的质量约50g ,故B错误;
C.九年级物理课本的长度约为25cm,故C错误;
D.壁挂空调正常工作时的电流约5A,故D正确。
故选D。
【分析】根据对电压、质量、长度和电流的认识判断。
2.【答案】C
【知识点】能源及其分类
【解析】【解答】A、核电站子核的裂变的链式反应产生的能量发电,故A错误。
B、地球上的风能、水能、生物质能都来源于太阳,核能不是来自太阳能,故B错误。
C、煤、石油、天然气属于化石能源,故C正确。
D、能量虽然是守恒的,总量不变,但是我们可以利用的能源是有限的,并且能量的转化有时是不可逆的,故D错误。
故答案为:C。
【分析】(1)核电站:利用原子核的裂变的链式反应产生的能量发电。
(2)核能会越用越少,不可能在短期内从自然界得到补充,所以它们属于不可再生能源;而风能、水能、太阳能、生物质能,可以在自然界里源源不断的得到补充。
(3)煤、石油、天然气属于化石能源。
(4)能量是守恒的,但有些能源为高品质能源,可以直接利用,而能源在利用中会转化为不能直接应用的低品质能源。
3.【答案】D
【知识点】太阳能及其利用与转化
【解析】【解答】A、太阳能的能量来自于太阳内部的核聚变,故A错误。
B、太阳能收集板将太阳能转化为电能,故B错误。
C、光电转化率是指光能转化成电能的效率,故C错误。
D、太阳能是一种清洁、无污染的可再生资源,故D正确。
故答案为:D。
【分析】(1)太阳能的能量来自于太阳内部的核聚变。
(2)太阳能收集板将太阳能转化为电能。
(3)光电转化率是指光能转化成电能的效率。
(2)太阳能是一种清洁、无污染、可再生能源,它取之不尽用之不竭,是一种新型的能源,越来越被广泛利用。
4.【答案】D
【知识点】热机
【解析】【解答】A、热机效率是指热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出能量的比值,使用热值更大的汽油不能提高热机的效率,故A错误。
B、由图可知,汽油机的进气门和排气门关闭,活塞向下运动,此时为汽油机的做功冲程,将内能转化为的机械能,此冲程可以获取动力,不需要靠惯性完成,故B错误。
C、汽油机的吸气冲程吸入空气和汽油的混合物,故C错误。
D、该汽油机飞轮的转速为1200/min=20r/s,即汽油机飞轮每秒转20圈,由于汽油机一个工作循环完成4个冲程,飞轮和曲轴转2圈,对外做功一次,则在1s内汽油机对外做了10次功,故D正确。
故答案为:D。
【分析】 (1)热机效率是指热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出能量的比值,比值越大,热机效率越高。
(2)根据进气门、排气门的打开和关闭情况以及活塞的运动方向可知汽油机的冲程,只有做功冲程内能转化为机械能,其它冲程都是靠惯性完成。
(3)汽油机的吸气冲程吸入空气和汽油的混合物。
(4)汽油机一个工作循环完成4个冲程,飞轮和曲轴转2圈,对外做功一次。
5.【答案】D
【知识点】分子热运动
【解析】【解答】A.逐舞飘轻袖,是物体在机械运动,A不符合题意;
B.日照澄洲江雾开,是物体的机械运动,B不符合题意;
C.月落乌啼霜满天,是机械运动,C不符合题意;
D.朱门酒肉臭,是分子在不停的无规则运动,形成扩散现象,D符合题意.
故答案为:D.
【分析】闻到气味,是分子在不停的做无规则运动。
6.【答案】A
【知识点】比热容
【解析】【解答】先后将甲、乙两物体投入到同一杯水中,水降低的温度相同,水放出的热量相同,
由题知,Q吸=Q放,
所以甲、乙两物体吸收的热量相同,
而乙比甲少升高了10℃,即乙的末温低;
由上述分析可知,质量相同的甲、乙两物体,吸收相同的热量,乙升高的温度少,由Q=cmΔt知乙的比热容大,故A正确。
故答案为:A。
【分析】 甲、乙物体,先后投入到同一杯水中,甲乙物体吸收热量、温度升高,水放出热量、温度降低。
由题知,两次水降低的温度相同,也就是水放出的热量相同,甲、乙两物体吸收的热量相同。
而甲、乙两物体的质量相等、初温相同,经吸热后,乙的末温比甲的末温低。
由上述分析可知,质量相同的甲、乙两物体,吸收相同的热量,乙升高的温度少,由Q=cmΔt知乙的比热容大。
7.【答案】A
【知识点】测电笔的使用
【解析】【解答】A、使用测电笔辨别火线时,一定要用手触及笔尾的金属部分,不能用手触及测电笔前端的金属探头,否则会造成人身触电事故,故A正确。
B、一个开关在干路时可以控制四只节能灯,这些灯泡是并联的,工作时互不影响,故B错误。
C、在家庭电路中,同时工作的用电器越多,相当于并联的电阻越多,总电阻将越小,故C错误。
D、家庭电路中的保险丝熔断,说明干路中的电流过大,可能发生了短路,也可能是电路中的总功率过大,故D错误。
故答案为:A。
【分析】(1)使用测电笔辨别火线时,一定要用手触及笔尾的金属部分。
(2)在并联电路中,干路开关控制所有用电器。
(3)多个用电器并联时,电阻越并越小,小于其中任何一个电阻。
(4)导致电路中电流过大的原因:短路、用电器的总功率过大。
8.【答案】B
【知识点】电磁铁的构造和原理;电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】磁力锁关闭时,电路接通磁铁有磁性吸住铁片,大门锁住。当刷卡或按一下开关,即可切断电路,磁力锁失去磁性,可将门打开,由此可知,电磁铁的工作原理是电流的磁效应。
A、扬声器的工作原理是磁场对通电导体有力的作用,故A错误。
B、电铃的主要部件是电磁铁,利用了电流的磁效应,故B正确。
CD、动圈式话筒和手摇发电机的工作原理是电磁感应现象,故CD错误。
故答案为:B。
【分析】电磁铁通电后具有磁性,断电后无磁性,电磁铁的工作原理是电流的磁效应;分析各个选项的工作原理,得出答案。
9.【答案】D
【知识点】焦耳定律;焦耳定律的应用
【解析】【解答】A、由图知,闭合开关S1、断开S2,两电阻丝串联,两电阻丝阻值不同,通过的电流大小和通电时间相等,此时可以探究电流产生热量与电阻大小关系,故A错误。
B、根据焦耳定律公式可得,相同时间,R1与R2产生的热量之比,故B错误。
C、由图知,若S1、S2均闭合,R2短路,只有R1连入电路中,不能改变电阻的大小,所以不能探究电流产生热量与电阻大小关系,故C错误;
D、闭合开关S1、断开S2时,两电阻串联,由分压原理有:所以,
S1、S2均闭合,只有R1连入电路中,U1'=U,
由可得,,故D正确。
故答案为:D。
【分析】(1)由图知,闭合开关S1、断开S2,两电阻丝串联,根据控制变量法分析判断;根据焦耳定律公式计算R1与R2产生的热量之比。
(2)由串联电路特点和焦耳定律计算两电阻丝产生热量比。
(3)两开关都闭合时,只有R1连入电路,探究电流产生的热量与电阻大小的关系时,应控制电流和通电时间,改变电阻,据此分析。
(4)分析闭合开关S1、断开S2时和两开关都闭合时,R1两端电压,由计算两次R1电功率的比。
10.【答案】C
【知识点】电功率;电功率的计算
【解析】【解答】 闭合开关S,当开关S1闭合时,等效电路图如图1所示;
开关S1断开时,等效电路图如图2所示;
由图1和图2可得,-----①
---------------②
由①②可得:--------------③
因电源的电压不变,则
U=I1(R1+R2)=I2(R1+R2+R3)
把R1=2Ω和①③式代入得:R2=10Ω,R3=6Ω;
所以R1:R2=1:5,R2:R3=5:3;
由图2可知,,
所以I2=1A,代入①得I1=1.5A,
电源的电压为U=I2(R1+R2+R3)=1A×(2Ω+10Ω+6Ω)=18V。
P=UI1=18V×1.5A=27W,P'=UI2=18V×1A=18W。
P:P'=3:2。
故答案为:C。
【分析】先根据题意画出两种情况下的等效电路图,根据电压表V1的示数和欧姆定律求出两电路的电流之比,再根据电压表V2的示数求出电阻R1、R2之间的关系,再根据电源的电压不变和R1的阻值求出其电阻的阻值,从而求出三电阻之间的关系;再根据欧姆定律结合图2求出电源的电压,最后根据P=UI求出两种情况下电路的总功率和它们之间的关系。
11.【答案】A
【知识点】电路的动态分析;电功率的计算;实际功率
【解析】【解答】AB.根据电功率的计算公式可知,,当①③为电压表,②为电流表,此时两灯泡串联,在串联电路中电流处处相等,根据电功率的计算公式P=I2R可知,此时甲灯的实际功率大于乙灯的实际功率,小灯泡的亮度由实际功率决定,可知甲灯比乙灯亮,故A正确、B错误;
C.当①②为电流表,③是电压表,此时甲灯短路不发光,故C错误;
D.当①③为电流表,②是电压表,此时两灯泡并联,在并联电路中各支路两端的电压相等接等于电源电压,根据电功率的计算公式可知,此时甲灯的实际功率小于乙灯的实际功率,小灯泡的亮度由实际功率决定可知甲灯比乙灯暗,故D错误。
故选A。
【分析】小灯泡的亮度取决于其实际功率,根据电功率的计算公式可分别算出甲乙两灯的电阻,分析①、②、③为电流表或电压表时的电路状态,在串联电路中,电流处处相等,在已知电阻关系的情况下,一般选用公式P=I2R判断用电器的功率大小;在并联电路中,用电器两端的电压相等且等于电源电压,一般选用公式判断用电器的功率大小。
12.【答案】A
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】设电压表的内阻为RV,由闭合电路的欧姆定律可得:电路电流,电压表示数:,则,因ERV为定值,所以与R的间的关系是一次函数关系,由图象可知A正确,BCD错误。
故选答案为:A。
【分析】应用串联电路的特点及欧姆定律求出与R的关系的表达式,再找出符合关系的图象。
13.【答案】;用电器
【知识点】电功的计算;电功计算公式的应用
【解析】【解答】(1)充满电后手机存储的电能为:W=UIt=3.7V×4A×3.6×103s=53280J=1.48×10-2kW h。
(2)手机充电时电池相当于电路中的用电器。
【分析】 根据W=UIt来计算手机充满电后存储的电能,用电器指消耗电能的设备。
14.【答案】受力;不变
【知识点】电磁感应
【解析】【解答】通电线圈在磁场中会受力转动,根据这一现象可以制成了电动机。
将磁铁的N、S极对调,磁场方向改变,同时改变导体ab切割磁感线的方向,则感应电流方向不变,所以电流表指针的摆动方向不变。
【分析】(1)“通电导体在磁场中受力原理”说明电能转化成机械能,电磁感应现象原理是“导体在磁场中运动产生电流”,说明机械能转化成电能。而电动机就是电能转化成机械能,发电机就是机械能转化成电能。
(2)改变感应电流的方向,改变磁感线方向或改变导体的运动方向,二者都改变,感应电流方向不变。
15.【答案】机械;做功
【知识点】热机的四个冲程
【解析】【解答】火箭升空时,利用燃料燃烧时产生高温高压的气体推动火箭上升,火箭的机械能增加,将内能转化为能机械能。
内燃机的做功冲程工作过程中高温高压的气体推动活塞向下运动,对外做功,将内能转化为机械能,故此过程中能量转化方式与内燃机的做功冲程相同。
【分析】只有做功冲程对外做功,将内能转化为机械能;另外还有压缩冲程有能量转化,将机械能转化为内能。
16.【答案】13;2;8
【知识点】电功率;电功率的计算
【解析】【解答】由图甲可知,当P位于A端时,R全部接入电路且与L串联,此时电路中的电阻最大,电流最小,由图乙可得:I小=0.5A,U灯小=1.5V,
由串联电路的电压特点可得,电阻丝R两端的电压:UAB=U-U灯小=8V-1.5V=6.5V,
则电阻丝AB的阻值:;
当R接入电路中的电阻最小时,此时电路中的电流最大,根据图乙可知:I大=1A,U灯大=6V,
此时电阻丝R两端的电压:UR=U-U灯大=8V-6V=2V,
则电阻丝AB连入电路的最小阻值:;
电路的最大功率为:P大=UI大=8V×1A=8W。
【分析】由图可知,当滑片位于A端时,R全部接入电路且与L串联,根据串联电路中的特点及图乙所示解题;当R接入电路中的电阻最小时,由可知,此时电路中的电流最大,根据图乙解答,根据P=UI算出电路的最大功率。
17.【答案】解:如图所示:
【知识点】家庭电路的连接
【解析】【解答】首先辨别图中三根线地线、火线、零线。(1)灯泡接法:火线进入开关,经灯泡连到零线,这样在断开开关能切断火线,接触灯泡不会发生触电事故。既能控制灯泡,又能更安全。(2)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】所有家用电器和插座都是并联的;而开关则要与它所控制的用电器串联.从安全用电的角度分析,开关接在家用电器和火线之间.
三孔插座的接法:上孔接地线;左孔接零线;右孔接火线.
18.【答案】
【知识点】根据实物图画电路图;实物的电路连接
【解析】【解答】 原电路中,灯L1与电流A1短路了,灯L1不亮,A1无示数,可将两灯并联,电流表A1测灯L1的电流
,电流表A2测总电流,据此连接实物图,并根据实物图画出电路图,如下所示:
【分析】分析原电路连接中的问题,根据要求改正。根据实物图画出对应的电路图。
19.【答案】(1)吸收相同的热量;水;弱
(2)相等;升高的温度
(3)控制变量
【知识点】燃料的热值;比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】(1)①根据比较吸热能力的两种方法,要控制不同物质的质量相同,故在两个相同的烧杯中应加入初温相同、质量相同的水和煤油;根据转换法,实验中选用相同电加热器的目的是使水和煤油在相同时间内吸收的热量相同。
②根据如图乙水和煤油温度随时间变化图象知,升高相同的温度,a加热时间长,根据比较吸热能力的第1种方法,a的吸热能力强,因水的吸热较强,可判断出a物质是水。根据图乙可判断出b吸热能力较弱。
(2)根据比较不同燃料的热值的方法,用两只同规格的烧杯装相等质量的水,量取质量相等的酒精和碎纸片,分别放入两个燃烧皿中,点燃分别给烧杯加热,直到酒精和碎纸片完全燃烧完,通过比较升高的温度”来确定酒精和碎纸片热值的大小。
(3)该实验主要利用了控制变量法。
【分析】(1)我们使用相同的加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少,这种方法叫转化法。
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。
(2)比较不同燃料的热值,根据控制变量法,要使用质量相同的不同燃料完全燃烧后使相同质量的同种液体吸热,通过比较液体升高的温度,根据Q=cmΔt,得出不同燃料放出热量的多少。
20.【答案】(1)
(2)电流表未调零
(3)短路
(4)正比
(5)1;左;1.2;1:4
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】 (1)原电路中,电流表与电阻并联,电压表串联在电路中是错误的,电流表应与电阻串联,电压表与电阻并联,电流通开关回到电源负极,如下图所示:
(2)由图乙可知,闭合开关前,电流表指针没有对准零刻度线,原因是电流表没有调零。
(3)电流表有示数,说明电路不是断路,电压表无示数,可能是与电压表并联的支路短路,因此故障可能是与电压表并联的定值电阻R短路了。
(4)分析图丙,发现电流与电压的关系图线是一条经过原点的倾斜的直线,说明二者是成正比例关系,从而可得出结论:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(5)①电源为两节新干电池,电源电压为3V,则电压表应接0~3V量程,其分度值为0.1V,电压表的示数为1V;将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻,根据串联分压原理可知,电阻增大,其分得的电压增大;探究电流与电阻的实验中应控制电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压,由分压原理,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向左端移动,使电压表的示数不变。
②由串联电路电压的规律及分压规律有:,
实验时控制Uv一定,电源电压U不变,则方程左边为一定值,故右边也为一定值,当变阻器连入电路的电阻最大时,对应的定值电阻应最大,此时,电阻两端的电压最小,即,
解得Uv=1.2V,所以定值电阻两端所控制的电压应不低于1.2V。
③电源电压为3V,电压表接0~3V量程是安全的,因电流表接0~0.6A量程,则电路中最大电流为0.6A。
由可得,当滑动变阻器接入电路中的阻值为0、定值电阻选最小为5Ω时,此时电路中的电流为:。
此时能保证电路安全,电路中定值电阻的电功率最大为:。
滑动变阻器消耗的电功率:,
当滑动变阻器与定值电阻的阻值相同时,滑动变阻器有最大电功率,此时定值电阻和滑动变阻器平分电源电压,即滑动变阻器有最大电功率时,其两端的电压一定,由可知,当滑动变阻器电阻取最小为5Ω时,滑动变阻器的电功率最大,
此时滑动变阻器的最大电功率为:,
则P1:P2的比值为:P1:P2=0.45W:1.8W=1:4。
【分析】(1)原电路中,电流表与电阻并联,电压表串联在电路中是错误的,电流表应与电阻串联,电压表与电阻并联。
(2)实验前需要对电表调零。
(3)电流表有示数,说明电路不是断路,电压表无示数,可能是与电压表并联的支路短路,或与电压表并联的支路以外的电路断路了,据此分析。
(4)根据图丙中电流与电压的关系图线是一条经过原点的倾斜的直线分析得出结论。
(5)①根据电源电压确定电压表的量程,进而确定电压表的分度值读数;根据控制变量法,研究电流与电阻的关系时,需控制定值电阻两端的电压相同,当换上大电阻时,根据分压原理确定电压表示数的变化,由串联电路电压的规律结合分压原理确定滑片移动的方向。
②滑动变阻器接入最大电阻30Ω时,滑动变阻器分得的电压最大,定值电阻分得的电压最小,且定值电阻越小,定值电阻分得的电压越小,要保证用四个电阻都能顺利完成实验,则控制定值电阻两端的最小电压应以最大定值电阻20Ω分得的最小电压为准,串联电路电压的规律及分压规律求出定值电阻两端最小电压。
③由知,电路中电阻最小时电功率最大,进而根据求出定值电阻R的功率最大值为P2,利用表示出滑动变阻器的电功率,由数学知识解出滑动变阻器可达到的最大功率为P1,进而求出P1:P2的比值。
21.【答案】(1)解: 根由图可知:电阻R1和R2是并联连接。
已知当上、下盘同时加热时总功率为2200W,则根据P=UI可知:
总电流为
(2)解: 已知上、下盘的加热功率相等,则下盘正常工作时的功率
由 得:加热电阻
(3)解: 牛肉吸收的热量Q吸=cm(t-t0)=3.3×103J/(kg ℃)×0.5kg×(100℃-20℃)=1.32×105J,
若不计热损耗,则W=Q吸,
由 得,需要加热的时间:
【知识点】焦耳定律的应用;电流的热效应;电功与热量的综合计算
【解析】【分析】(1)根据P=UI求出底座电阻丝R2正常工作时的电流。
(2)当上、下盘同时加热时总功率为2200W,且上、下盘的加热功率相等,据此求出下盘电阻的功率,利用求出加热电阻。底座和上盖同时正常工作时则它们的功率之和即为总功率。
(3)先根据吸热公式求出牛肉吸收的热量,不计热损失,则W=Q,根据公式的变形可计算需要的时间。
22.【答案】(1)解: 由电路图可知,定值电阻R1与电阻丝、滑动变阻器R串联,电压表测电阻丝两端的电压,电流表测电路中的电流。
将滑动变阻器R的滑片移到最左端时,变阻器接入电路中的电阻为零,
当把OP转到F端时,电阻丝接入电路中的电阻最大,此时电路中的电流I1=6mA,电压表的示数为U1;
保持滑动变阻器滑片位置不变,将OP转到电阻丝EF的中点时,电流表示数为I2,电压表示数变化了0.2V,
由I1:I2=3:5可得,
(2)解: 因电源的电压不变,
所以,
整理可得:REF=4R1,
由串联电路的分压特点可知,将OP从F端转到电阻丝EF的中点时,电压表的示数减小,
则电压表示数的变化量
解得:REF=200Ω
所以
(3)解: 电源的电压:
U=I1(R1+REF)=6×10-3A×(50Ω+200Ω)=1.5V,
再次把OP转到F端,并调整滑动变阻器R的滑片至某一位置,使电流表的示数为5mA,
此时电流表指针所指的位置处标注的旋转角度是180度,
此时电路的总电阻:
此时滑动变阻器接入电路的电阻:
R=R总-R1-REF=300Ω-50Ω-200Ω=50Ω,
保持滑动变阻器R滑片位置不变,调节OP旋转角度,使电流表读数为量程的一半时,
由电流表的量程为0~20mA可得,电路中的电流I4=10mA,
此时电路的总电阻:
此时电阻丝接入电路中的电阻:
REF'=R总'-R-R1=150Ω-50Ω-50Ω=50Ω,
因电阻丝的电阻与其长度成正比,
所以,此时电流表指针所指的位置处应标注的旋转角度是
【知识点】电路的动态分析
【解析】【分析】由电路图可知,定值电阻R1与电阻丝、滑动变阻器R串联,电压表测电阻丝两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)将滑动变阻器R的滑片移到最左端时,变阻器接入电路中的电阻为零,当把OP转到F端时,电阻丝接入电路中的电阻最大,此时电路中的电流为6mA,电压表的示数为U1;保持滑动变阻器滑片位置不变,将OP转到电阻丝EF的中点时,电流表示数为I2,根据I1:I2=3:5求出I2的大小。
(2)根据电源的电压不变得出等式即可求出REF与R1的阻值关系;根据串联电路的分压特点可知将OP从F端转到电阻丝EF的中点时电压表的示数减小,根据欧姆定律表示出电压表示数的变化量即可求出电阻丝的总电阻,然后求出R1的阻值。
(3)根据电阻的串联和欧姆定律求出电源的电压,再次把OP转到F端,并调整滑动变阻器R的滑片至某一位置,使电流表的示数为5mA,此时电流表指针所指的位置处标注的旋转角度是180度,根据欧姆定律求出电路的总电阻,利用电阻的串联求出此时滑动变阻器接入电路的电阻,保持滑动变阻器R滑片位置不变,调节OP旋转角度,使电流表读数为量程的一半时,根据电流表的量程求出电路中的电流,根据欧姆定律求出此时电路的总电阻,利用电阻的串联求出此时电阻丝接入电路中的电阻,然后根据电阻丝的电阻与其长度成正比求出此时电流表指针所指的位置处应标注的旋转角度。
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