广西壮族自治区南宁市第二十六名校2023-2024学年九年级下学期物理开学试题
一、选择题(共16题,共35分。在给出的四个选项中,第1~13题只有一个选项符合题目要求,选对得2分,选错得0分。第14~16题有多个选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全得2分,有选错得0分。请考生用2B铅笔在答题卡上将选定的答案标号涂黑。)
1.(2024九下·南宁开学考) 北京冬奥会组委会努力践行绿色理念,使用清洁能源和可再生能源。下列能源均为可再生能源的是( )
A.核能石油 B.地热能煤
C.风能 太阳能 D.氢能石油
2.(2024九下·南宁开学考)在“天宫课堂”第二次授课活动中航天员老师王亚平用水将两个塑料板连接起来,搭建了一座液体桥,如图所示。水在两板之间连接成为桥,这说明
A.分子之间有引力 B.分子之间有斥力
C.物质由大量分子构成 D.水分子在不停地运动
3.(2024九下·南宁开学考)学校的教室里安装了空调。以下做法不符合安全用电原则的是
A.出现故障时,先切断电源 B.放学离开教室,及时关闭电源
C.用更细的导线,防止发热起火 D.安装三孔插座,防止外壳带电
4.(2024九下·南宁开学考)神舟十六号返回舱进入大气层,与大气摩擦形成高温“火球”进入黑障区(如图)。下列改变内能的方式,与“火球”的形成原因相同的是
A.用柴火把壶中的水烧开 B.热鸡蛋放在冷水中冷却
C.炒菜时,铁锅热得烫手 D.反复锤打铁片,铁片变热
5.(2024九下·南宁开学考)如图所示的电路能正确测量灯L1的电流或电压的是
A.A B.B C.C D.D
6.(2024九下·南宁开学考)下列关于物理学家做出贡献的叙述,符合历史事实的是
A.沈括——最早记述了磁偏角
B.法拉第——最先发现电流的磁效应
C.欧姆——最先发现电与磁之间的联系
D.焦耳——最先得到电流与电压的关系
7.(2024九下·南宁开学考)应急救灾型无人机系统可在一些极端条件下,定向恢复50平方千米的移动通信网络。该系统在传递信息时主要依靠
A.电磁波 B.红外线 C.次声波 D.声波
8.(2024九下·南宁开学考)美国某物理学家团队宣称,他们研发的一种锦氮氢材料在近1万个大气压下实现了室温超导,数月后我国南京大学超导研究人员推翻了美国室温超导研究。即使真的有室温超导体,也不能用它制作
A.家庭电路中的电线 B.滑动变阻器的线圈
C.电磁铁的线圈 D.电动机的线圈
9.(2024九下·南宁开学考)定时引爆装置原理图如图所示。引爆前定时开关S闭合,当设定的引爆时间一到,定时开关S会自动断开。为使引爆装置停止工作,一定不能剪断的图中导线是
A.a导线 B.b导线 C.c导线 D.d导线
10.(2024九下·南宁开学考)两个电加热器甲和乙,甲的额定功率为1000W,乙的额定功率为1200W。在它们正常工作的情况下,下列说法正确的是
A.电加热器甲消耗电能多
B.电加热器乙消耗电能多
C.电加热器甲将电能转化成内能转化得快
D.电加热器乙将电能转化成内能转化得快
11.(2024九下·南宁开学考)如图为单缸四冲程汽油机工作过程中某一冲程示意图,且该汽油机飞轮的转速为3000r/min,下列说法正确的是
A.如图所示冲程为压缩冲程
B.该汽油机每秒对外做功25次
C.如图所示冲程将机械能转化为了内能
D.随着技术的进步,内燃机的效率达到了100%
12.(2024九下·南宁开学考)如图所示是一款自发电的运动手环。走路时,手环随着手臂运动,手环就会显示步数。它的工作原理是
A.电流的磁效应 B.欧姆定律
C.焦耳定律 D.电磁感应
13.(2024九下·南宁开学考)将口香糖锡纸,剪成如图1所示形状,其中AB和CD段等长。戴好防护手套,将锡纸条(带锡的一面)两端连接电池正、负极,如图2所示,发现锡纸条很快开始冒烟、着火。下列分析正确的是
A.通过AB和CD段的电流不相等 B.正常情况下,AB段会先着火
C.AB和CD段的电压相等 D.AB和CD段的电阻相等
14.(2024九下·南宁开学考)下列关于电现象,说法正确的是
A.额定功率大的电灯一定比额定功率小的电灯亮
B.通过电熨斗的电流远小于与之相连的导线中电流
C.手机“省电模式”能延长使用时间主要是减小了使用功率
D.选用保险丝时,其额定电流应该等于或略大于电路正常工作电流
15.(2024九下·南宁开学考)如图所示,电源电压不变,GMR是一个巨磁电阻,其阻值随磁场的增强而急剧减小。闭合开关S1、S2,向左调节滑片P,下列说法正确的是
A.指示灯逐渐变亮 B.电压表示数变大
C.电磁铁左端为N极 D.两电路的总功率均变大
16.(2024九下·南宁开学考)如图,甲图是汪洋设计的油量表示意图,小舟发现该设计存在不足,思考后将其改进如乙图。关于小舟改进的设计,以下说法正确的是
A.电路不易发生短路现象
B.油箱中油量越多,电表示数越大
C.电压表的示数可以从0开始逐渐变大
D.油箱中油量越多,流过电阻的电流越大
二、填空题(每空1分,共12分。请把答案直接填写在答题卡相应的位置上,不要求写出演算过程。)
17.(2024九下·南宁开学考)陆游的诗句“花气袭人知骤暖”,其中隐含的物理知识为:分子的无规则运动程度与 有关;教室里的LED灯发光效率很高,其发光部分主要由 材料制成的。
18.(2024九下·南宁开学考)充电型手电筒由蓄电池、开关和三颗相同的LED灯连接而成。充电时蓄电池相当于 (选填“用电器”或“电源”);从正在发光的手电筒中取下其中的一颗灯珠,发现另外两颗灯珠不发光,若工作时每颗灯珠的电压都为U,则手电筒电源的电压为 。
19.(2024九下·南宁开学考)搭载神舟十三号载人飞船的长征二号F遥十三运载火箭,在酒泉精准点火发射。火箭的燃料使用了液态氢,主要是因为它的 大;火箭升空时,其能量转化的过程与四冲程汽油机的 冲程相同
20.(2024九下·南宁开学考)据《武经总要》记载,古人先将鱼形铁片烧红,令铁鱼头尾指向南北,然后将其放入水中冷却,依靠 (选填“地磁场”或“电流”)获得磁性,再令其在水中漂浮,制成指南鱼。在使用过程中,铁鱼头指向南方,其相当于磁铁的 极。
21.(2024九下·南宁开学考)小明一家外出旅游,出门前,家里的电能表的示数如图所示;旅游回来,电能表示数变为791.5kW·h,则这段时间内家里消耗的电能是 kW·h。小明关闭家里其它所有用电器,只打开空调,观察电能表转盘在1min内刚好转动了50转,则空调的功率是 W。
22.(2024九下·南宁开学考)如图所示,电源电压恒定,开关So始终闭合。当开关S闭合、甲、乙两表均为电压表时,两表示数之比U甲:U乙=7:5;R1:R2= ;当S断开,甲、乙两表为电流表时,此时两表示数之比l甲:l乙= 。
三、作图题(共4分。请把答案直接填写在答题卡相应的位置上。)
23.(2024九下·南宁开学考)(1)如图所示,请按要求作图。①在括号内用“+”或“-”标出电源的极性,②标出磁感线的方向。
(2)如图所示为家庭电路示意图,请根据安全用电原则将该电路连接完整。
四、实验与探究题(共25分。请把答案直接填写在答题卡相应的位置上。)
24.(2024九下·南宁开学考)小宇组装了如图甲所示的装置进行实验探究。
(1)在图甲中,闭合开关,观察到铝棒ab向右运动,说明通电导体在__中会受到力的作用,利用此原理可制成 (选填“电磁铁”“电暖器”或“电动机”);断开开关,把电源正、负极对调后接入电路,闭合开关,观察到ab向左运动。以上过程,说明通电导体的受力运动方向与 方向有关。该实验中铝棒ab运动的过程涉及的能量转化为:将电能转化为 能。
(2)实验后,小宇了解到扬声器的原理与该实验类似,于是如图乙,把扬声器连接到在干电池上(电流足够大),发现扬声器不能持续发声,分析后得知,如果想要线圈在磁场受力带动锥形纸盒来回振动,产生声音,则需要给线圈通入 (选填“变化的电流”或“恒定的电流”)。
25.(2024九下·南宁开学考)
(1)如图所示,有两只集气瓶A和B,A瓶装有无色透明的空气,B瓶装有红棕色的二氧化氮气体(二氧化氮的密度比空气密度大)。为了研究扩散现象,应选择 图所示的方案(选填“甲”或“乙”)。抽掉玻璃板后,保持两瓶口紧贴静置较长时间,两瓶中气体的颜色变得相同,该现象说明
(2)如图丙所示是比较不同物质吸热升温的特点的实验装置,用两个相同的容器分别装入 相同的A、B两种液体,用相同的酒精灯加热。通过 (选填“温度计升高的示数”或“加热时间”)来反映液体吸收热量的多少。
(3)如图所示是“焦耳定律”的实验。观察丁、戊两部分的实验装置,通过电阻R2的电流 (选填“大于”“小于”或“等于”)通过电阻R3的电流,这是在探究 对电热的影响。
26.(2024九下·南宁开学考)某小组同学学习电路知识后,做了如下实验:
(1)他们想用一个新电池、一根导线点亮一个完好的灯泡,其中三位同学连接的电路如图1所示,小灯泡能够发光的是 。(以上两空均选填“A”、“B”或“C”),会出现短路的是
(2)小宏连接了如图2所示的电路,探究“并联电路的特点”,她为了探究S2的控制作用,S1应 (选填“闭合”或“断开”),再通过改变S2的状态观察两灯发光情况,发现S2断开时,L1亮、L2不亮,可以得出并联电路支路开关的作用,也能得出并联电路的用电器彼此 影响(选填“相互”或“互不”)。
(3)小辉用两个小灯泡设计一个电学实验盒,如图3所示,闭合开关时,两只小灯泡都亮了;断开开关,两灯泡又同时熄灭,根据此现象可知两灯 (选填“一定串联”或“不一定串联”),当他用图3所示元件并联接到图3中CD两端,短时间闭合开关,发现两个小灯泡均不亮,拆下此导线,两灯均发光,则它们是 联的。
(4)小悦认为小辉的做法可能会对元件有伤害,于是她将实验盒上面的一个小灯泡L2拧下来,再闭合开关,她会看到小灯泡L1 ,由此也可以简单的判断出它们的连接方式。
27.(2024九下·南宁开学考)小张用如图所示的电路测量小灯泡的电功率。电源电压为4.5V,小灯泡的额定电压为2.5V,电阻约为10Ω,滑动变阻器规格为“20Ω 1A”。
(1)用笔画代替导线连接完整图甲实物电路 。
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应位于 端(填“A”或“B”)。
(3)小张连接完电路后,检查无误后闭合开关,却发现小灯泡不发光,电流表有示数,电压表无示数。可能发生的故障是____。(选填答案字母)
A.滑动变阻器处断路 B.灯座接线短路
C.小灯泡灯丝断了 D.开关接触不好
(4)排除故障后调节变阻器,使灯泡正常发光,此时电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率是 W。
(5)完成实验后,小聪受“单表测电阻”的启发,设计了如图丙所示的电路(电源电压仍为4.5V),也想测量出本题中小灯泡的额定功率,请根据他的思路将步骤补充完整。
①闭合开关S,将开关S1拨到“1”,调节滑动变阻器滑片,直至电压表示数为 V;
② ,现将开关S1拨到“2”,读出电压表示数为U0;
③小灯泡的额定功率P= (用U额、U0、R0表示)。
五、综合应用题(共24分。解答时要求在答题卡相应的答题区域内写出必要的文字说明、计算公式和重要的演算步骤。只写出最后答案,未写出主要演算过程的,不得分,答案必须明确写出数值和单位。)
28.(2024九下·南宁开学考)小王想测量家里天然气灶的热效率,他给10kg的水加热,在6min内完全燃烧了0.1m3的天然气,水温从20℃升高到80℃。已知c水=4.2×103/(kg·℃),q天然气=3.6×107J/m3,求:
(1)经过6min时间加热,水所吸收的热量;
(2)天然气完全燃烧放出的热量;
(3)天然气灶烧水时的热效率。
29.(2024九下·南宁开学考)定值电阻R和标有“2.5V0.2A”的小灯泡L的l-U图象如图甲。小丁将Ro和L按照图乙的电路连接,闭合开关,此时电流表的示数为0.15A,求:
(1)电源电压;
(2)小灯泡L的电阻和电功率;
(3)若保持条件不变,Ro持续工作1min产生的热量。
30.(2024九下·南宁开学考)健身使用的电子握力计模拟电路如图甲所示。将电流表(量程为0~0.6A)改装成握力计。电源电压为18V,定值电阻R1为10Ω,握力计手柄A端与滑动变阻器R2的滑片P连接,B端与R2的b端固定在绝缘支架上。测握力F大小时,滑片在ab之间滑动,握力为零时滑片F处于a端,手柄弹簧处于原长。经过检测与推算,滑动变阻器接入电路的阻值与握力F的大小关系如图乙所示。
(1)握力为100N时电路中的电流。
(2)在电路安全情况下,计算测量最大握力时R2消耗的电功率。
(3)若想增大握力计的测量范围。电路中增加一个阻值为10Ω定值电阻R3,请判断分析应该将R3与R1串联还是并联 在电路安全的情况下,计算改进后握力计测量握力的范围。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】能源及其分类
【解析】【解答】A、核能和石油都属于不可再生能源,故A不符合题意。
B、地热能属于可再生能源,煤属于不可再生能源,故B不符合题意。
C、风能和太阳能都属于可再生能源,故C符合题意。
D、氢能属于可再生能源,石油属于不可再生能源,故D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】能源从是否可再生角度划分:
可再生能源:可以从自然界中源源不断地得到的能源。例:水能、风能、太阳能、生物质能、潮汐能。
不可再生能源:不可能在短期内从自然界得到补充的能源。例:化石能源(煤炭、石油、天然气)、核能。
2.【答案】A
【知识点】分子间相互作用力
【解析】【解答】水分子间有相互作用的引力才会形成水桥。
故选:A。
【分析】组成物质的分子间有相互作用的引力和斥力。
3.【答案】C
【知识点】安全用电原则
【解析】【解答】A、 电路中出现故障时,需要先切断电源,再检查电路故障,可防止触电事故的发生,故A项做法符合安全用电原则;
B、放学离开教室,及时关闭电源,一方面可以节约电能,另一方面可避免因导线发热过多而电路发生火灾,故B项做法符合安全用电原则;
C、在材料、长度相同时,导线越细,导线的电阻越大,当电路中有电流通过时,相同时间内导线产生的热量越多,既浪费了电能,又有引起火灾的可能,故C项做法不符合安全用电原则;
D、三孔插座的上孔接地线,当用电器漏电时,电流就通过地线流入大地,可防止外壳漏电时发生触电事故,故D项做法符合安全用电原则。
故选:C。
【分析】A、 在进行电路检修时,应先切断电源,能防止触电事故的发生;
B、在不用电时,要随时切断电源,即节约用电,也可防止导线发热发生火灾;
C、在材料、长度相同时,导线越细,电阻越大;在通过的电流、通电时间相同时,由焦耳定律可知电流产生的热量越多;
D、三孔插座的作用就是将用电器的金属外壳与大地相连,防止外壳带电时发生触电事故 。
4.【答案】D
【知识点】做功改变物体内能;热传递的概念与方式
【解析】【解答】“火球”的形成是返回舱进入大气层,与大气层摩擦形成的,是克服摩擦做功,使机械能转化为内能,即通过做功的方式改变物体内能。
A、 用柴火把壶中的水烧开,是通过热传递来改变物体的内能,故A不合题意;
B、 热鸡蛋放在冷水中冷却,是通过热传递来改变物体的内能,故B不合题意 ;
C、 炒菜时,铁锅热得烫手,是通过热传递来改变物体的内能, 故C不合题意;
D、 反复锤打铁片,铁片变热,将机械能转化为内能 ,是通过做功来改变物体的内能,故D符合题意。
故选:D。
【分析】 做功和热传递都可以改变物体的内能,做功是能量的转化,热传递是能量的转移;火球”的形成是通过做功的方式改变物体内能。
ABC、都是通过热传递来改变物体的内能;
D、是通过做功来改变物体的内能。
5.【答案】C
【知识点】电流表的连接;电压表的连接
【解析】【解答】A、 图中电流表与灯L2串联,且电流从电流表的负接线柱进去,从正接线柱流出,是错误的接法,故A错误;
B、图中电流表串联在干路上,测量L1、L2的总电流的电流大小,故B错误;
C、由图可知,电压表与L1并联,测L1两端的电压,故C正确;
D、由图可知,电压表接在电源两端,测的是两灯串联的总电压或电源电压,故D措误 。
故选:C.
【分析】 电流表使用时应该串联在被测电路中,使电流从正接线柱进去,从负接线柱出来。
电压表使用时应该并联在被测电路两端,电流要从正接线柱入,负接线柱出;
电流表要测出L1的电流,要与L1串联;电压表要测出L1两端电压,电压表要与灯L1并联 。
6.【答案】A
【知识点】物理常识
【解析】【解答】A、 最早记述了磁偏角的是我国的沈括,故A正确。
B、最先发现电流的磁效应的是丹麦物理学家奥斯特,法拉第发现电磁感应现象,故B错误。
C、最先发现电与磁之间的联系的是奥斯特,故C错误。
D、最先得到电流与电压的关系的是欧姆,焦耳提出了焦耳定律,故D错误。
故选:A。
【分析】 A、沈括最早记述了磁偏角;
B、法拉第发现电磁感应现象,最先发现电流的磁效应的是奥斯特;
C、欧姆最早得到电流与电压的关系;
D、焦耳提出了焦耳定律。
7.【答案】A
【知识点】电磁波的传播
【解析】【解答】 在一些极端条件下 ,可以用电磁波传递信息,故A正确,BCD不符合题意。
故选:A。
【分析】电磁波可以传递信息。
8.【答案】B
【知识点】超导体特点及作用
【解析】【解答】A、 家庭电路中的电线用室温超导体材料,可以减小电能的损耗,故A不符合题意;
B、滑动变阻器的线圈用室温超导体材料,电阻为零,电阻将不能改变,故D符合题意;
CD、电动机的线圈和电磁铁的线圈可以用室温超导体材料,线圈的电阻为零,减小电能的损耗,故CD不符合题意。
故选:B。
【分析】 超导材料处于超导态时电阻为零 。
ACD中的电线、线圈的电阻都可以为零;
B、滑动变阻器的电阻不能为零,否则电阻将不能改变。
9.【答案】B
【知识点】电路的三种状态
【解析】【解答】由图可知,S闭合时,起爆器被开关所在的导线短路,没有电流通过起爆器,起爆
器不工作;当设定起爆时间一到,定时开关S断开,有电流通过起爆装置而发生爆炸。
ACD、剪断a、c、d,无电流通过起爆器,起爆器不会爆炸;
B、在b处剪断导线,起爆器中有电流通过,会造成起爆器爆炸,这是一定不能实施的操作。
故选:B。
【分析】由电路图可知当S闭合时起爆器被短路,则起爆器中没有电流通过,不能工作;当S断开时起爆器有电流通过从而引爆炸弹。剪断a、c、d,无电流通过起爆器;在b处剪断导线,起爆器中有电流通过,会造成起爆器爆炸。
10.【答案】D
【知识点】电功率;电功率与电能、时间的关系
【解析】【解答】AB、正常工作时用电器的实际功率等于额定功率, 甲和乙的功率已知,通电时间未知,根据W=Pt可知,两者消耗的电能不能比较,故AB错误;
CD、正常工作时用电器的实际功率等于额定功率,电功率表示电流做功的快慢,功率大的电流做功快,乙的功率大,乙做功快,将电能转化成内能转化得快,故C错误,D正确。
故选:D
【分析】AB、根据W=Pt可知,通电时间未知,两者消耗的电能不能比较;
CD、电功率表示电流做功的快慢,功率大的电流做功快,将电能转化成内能转化得快。
11.【答案】B
【知识点】热机的效率;内燃机的四个冲程
【解析】【解答】 A、图中的进气门和排气门关闭,活塞下行,所以是做功冲程,故A错误;
B、四冲程汽油机一个工作循环,飞轮转两周,对外做功一次,四冲程汽油机的飞轮转速为3000r/min,则该飞轮每秒钟转3000r÷60=50r,对外做功25次,故B正确;
C、如图所示是做功冲程,此冲程把内能转化为机械能,故C错误;
D、内燃机在工作过程中不可避免地要克服机械间的摩擦而做额外功,因此内燃机的效率不能达到100%,故D错误。
故选:B。
【分析】A、 判断冲程可以看气阀门的开关情况和活塞运动情况;
B、四冲程内燃机1个工作循环中包括4个冲程,飞轮转动2周,对外做功1次;
C、热机在做功冲程,内能转化为机械能;
D、任何机器在工作时都不可避免地要克服机械间的摩擦而做额外功,因此效率不能达到100%。
12.【答案】D
【知识点】电磁感应;产生感应电流的条件
【解析】【解答】 走路时,手环随着手臂运动,线圈做切割磁感线运动而产生电流,因此运动手环的工作原理是电磁感应。
故选:D。
【分析】 闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中会产生感应电流,这就是电磁感应 。
13.【答案】B
【知识点】串联电路的电流规律;串联电路的电压规律;影响电阻大小的因素;焦耳定律的应用
【解析】【解答】A、 AB和CD段锡纸串联电路中,由于串联电路中的电流处处相等,所以通过AB和CD段的电流相等,故A错误;
BD、在材料和长度相同时,导体的横截面积越小,电阻越大,由图知,AB段的横截面积小于CD段的横截面积,所以AB段的电阻大于CD段的电阻,根据Q=I2Rt可知,在电流和通电时间相同时,AB段产生的热量多,温度高,先着火,故B正确,D错误;
C、AB段的电阻大于CD段的电阻,根据串联电路的分压原理可知,AB段的电压大于CD段的电压,故C错误。
故选:B。
【分析】A、 串联电路中,电流处处相等;
B、根据Q=I2Rt分析判断在电流和通电时间相同时,AB段产生的热量多,温度高;
C、AB段的电阻大于和CD段的电阻,根据串联分压原理得,AB的电压大于CD段的电压。
D、导体电阻的大小跟导体的长度、横截面积、材料有关,在材料和长度相同时,导体的横截面积越小,电阻越大。
14.【答案】C,D
【知识点】串联电路的电流规律;电功率与电能、时间的关系;实际功率;熔断器的作用及保险丝的选择
【解析】【解答】A、 灯泡的亮度由灯泡的实际功率决定,额定功率大的灯泡,它的实际功率不一定大,故A错误;
B、电熨斗与导线串联在电路中,根据串联电路的电流规律可知,通过电熨斗的电流等于与之相连的导线中电流,故B错误;
C、当手机“电量”所剩无几时, 由W=Pt知,电能一定时,要延长使用时间,需减小功率P,因此手机的“省电模式”来是通过减小使用功率的方式来延长使用时间的,故C正确;
D、保险丝选用要合理,应使它的额定电流等于或稍大于电路中的最大正常工作电流,故D正确。
故选:CD。
【分析】 A、灯泡的亮度由灯泡的实际功率决定;
B、串联电路中,电流处处相等;
C、省电模式是减慢手机电能的消耗,根据W=Pt分析,电能一定时,要延长使用时间,减小功率P;
D、制作保险丝的材料:电阻率大、熔点低的铅销合金。在电路中电流过大时,保险丝上产生的电热过多,达到保险丝的熔点,保险丝熔断,切断电路,对电路起到保护作用;保险丝选用要合理,应使它的额定电流等于或稍大于电路中的最大正常工作电流 。
15.【答案】A,C,D
【知识点】串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用;电路的动态分析;电功率的计算;安培定则
【解析】【解答】A、滑片P向左滑动,滑动变阻器接入电路的电阻变小,总电阻变小,根据欧姆定律可知,左侧电路中的电流变大,电磁铁的磁性增强,GMR的电阻变小, 根据欧姆定律可知右侧电路中的电流增大,通过指示灯的电流增大,指示灯变亮 ,故A正确;
B 、右侧电路中,电压表测量的是GMR两端的电压,滑片P向左滑动, GMR的电阻变小,根据串联电路的分压规律可知,GMR分担的电压减小,电压表示数减小 ,故B错误;
C、 右手握住螺线管,四指环绕方向与电流方向相同,大拇指指向N极,则电磁铁的左端N极,故C正确 ;
D、 根据P=UI知,两个电路的电压不变,电流都变大,因此电功率变大,故D正确。
故选:ACD。
【分析】A、 根据滑片移动的方向判定滑动变阻器接入电路电阻的变化,根据欧姆定律判定电路中电流的变化;电磁铁磁场的大小与电流大小、线圈的匝数的多少有关,据此判断出电磁铁的磁场强弱变化和GMR电阻的变化,根据欧姆定律可知右侧电路中的电流变化,根据通过灯泡的电流判定灯泡亮度的变化;
B、右侧电路中,电压表测量的是GMR两端的电压,根据串联电路的分压规律判断滑片P向左滑动,电压表示数的变化;
C、利用安培定则可知得出电磁铁的两极;
D、根据P=UI判断两电路的总功率的变化。
16.【答案】A,B,C
【知识点】杠杆的动态平衡分析;欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【解答】 由电路图可知,改进后电路,整个的滑动变阻器都接入了电路,电压表测滑片上方部分电阻两端的电压。
A、由于整个的滑动变阻器都接入了电路,电路不易发生短路现象,故A正确;
B、由于整个的滑动变阻器都接入了电路,滑片移动,滑动变阻器接入电路的电阻不变,由欧姆定律知电路中的电流不变,由图可知,油量增加时,浮标上移,在杠杆的作用下滑片下移,则滑片上方电阻丝的长度变长,即与压表并联部分的电阻变大,由U=IR可知,电压表的示数变大,故B正确;
C、当滑片在最上端时,由电压表并联部分的电阻为零,电压表的示数为零,随着油量的增加,滑片下移,与电压表并联部分的电阻变大,电压表的示数变大,所以电压表的示数可以从0开始逐渐变大,故C正确;
D、由于整个的滑动变阻器都接入路,滑片移动,滑动变阻器接入电路的电阻不变,由欧姆定律知电路中的电流不变,故D错误。
故选:ABC。
【分析】由电路图可知,改进后电路,整个的滑动变阻器都接入了电路,电压表测滑片上方部分电阻两端的电压。
A、由于整个的滑动变阻器都接入了电路,电路不易发生短路现象;
B、由图可知,油量增加时,浮标上移,在杠杆的作用下滑片下移,与电压表并联部分的电阻变大,由U=IR判断出电压表示数的变化;
C、当滑片在最上端时,由电压表并联部分的电阻为零,电压表的示数为零,随着油量的增加,滑片下移,与电压表并联部分的电阻变大,判断电压表的示数变大;
D、由于整个的滑动变阻器都接入了电路,滑片移动,滑动变阻器接入电阻不变,由欧姆定律判断出电路中的电流不变。
17.【答案】温度;半导体
【知识点】半导体特点及作用;分子热运动
【解析】【解答】 分子的无规则运动程度与温度有关,温度越高,分子的无规则运动程度越剧烈;
半导体的导电能力介于导体和绝缘体之间,工ED灯的发光效率高,其发光部分主要由半导体组成的。
【分析】温度越高,分子的无规则运动程度越剧烈;
半导体的导电能力介于导体和绝缘体之间。
18.【答案】用电器;3U
【知识点】电路的构成及电路图;串联电路的电压规律
【解析】【解答】 充电时蓄电池相当于用电器;
从正在发光的手电筒中取下其中的一颗灯珠,发现另外两颗灯珠不发光,说明灯珠是串联,若工作时每颗灯珠的电压都为U,由于串联电路的总电压等于各部分电路两端的电压之和,因此手电筒电源的电压为3U。
【分析】 蓄电池充电时相当于用电器;
串联电路的总电压等于各个串联导体的电压之和;
19.【答案】热值;做功
【知识点】燃料的热值;内燃机的四个冲程
【解析】【解答】 箭采用液态氢作为燃料,是因为液态氢的热值大,完全燃烧相同质量的液态氢时,可以释放出更多的热量;
火箭升空时 ,燃气的内能转化为火箭的机械能,此能量转化过程与四冲程汽油机的做功冲程相同。
【分析】 完全燃烧相同质量的不同燃料时,燃料的热值越大,释放出的热量越多,在选择火箭燃料时应选用燃料热值大的;
火箭升空时 ,燃气的内能转化为火箭的机械能,汽油机的做功冲程将内能转化为机械能 。
20.【答案】地磁场;南
【知识点】磁现象;地磁场
【解析】【解答】 鱼形铁片烧红后,令鱼头尾指向南北,然后放入冷水中冷却,地磁场会将其磁化,使其获得磁性;
铁鱼头指向南方,即地磁场的北极,根据异名磁极相互吸引知,铁鱼头相当于磁铁的南极。
【分析】 一些物体在磁体或电流的作用下获得磁性的现象叫磁化;
地磁场的北极在地理的南极附近,地磁场的南极在地理的北极附近;磁体间的相互作用:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。
21.【答案】10;1kW
【知识点】电能表参数的理解;电功的计算;电功率的计算
【解析】【解答】由图知: 出门前电能表的示数为781.5kW h,这段时间内消耗电能:791.5kW h-781.5kW h=10kW h;
“3000r/(kW h)“表示电路中用电器每消耗1kW h的电能,电能表的转盘就转3000r;
则转盘转50转时,空调消耗的电能:
空调的功率:
【分析】电能表度最后方框内是小数, 一段时间内消耗电能等于前后电能表的示数之差;
“3000r/(kW h)“表示电路中用电器每消耗1kW h的电能,电能表的转盘就转3000r;据此求转盘转50转时,空调消耗的电能;再根据计算空调的功率。
22.【答案】2:5;2:7
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;并联电路的电流规律;串联电路的电压规律;并联电路的电压规律
【解析】【解答】 开关S0 始终闭合。当开关S闭合,甲、乙两表均为电压表时 ,R1和R2串联,电压表甲测电源电压,电压表乙测R2两端的电压。
已知U甲:U乙=7:5,根据串联电路的电压规律得:U甲:U乙=(R1+R2):R2
解得:R1:R2=2:5.
当断开S,甲、乙两电表为电流表时,两电阻并联,电流表甲测通过R2的电流,电流表乙测干路电流,由于并联电路各支路两端电压相等,则I1:I2=R2:R1=5:2,
并联电路干路电流等于各支路电流之和,则I甲:I乙=I2:(I1+I2)=2:7.
【分析】 开关S0始终闭合,由电路图可知,当闭合S,甲、乙两表为电压表时,两电阻串联,电压表甲测电源电压,电压表乙测电阻R2电压,由串联电路电压规律求出两电阻阻值之比;
由电路图可知,当断开S,甲、乙两电表为电流表时,两电阻并联,电流表甲测通过R2的电流,电流表乙测干路电流并联电路电压、电流规律求出两电流表示数之比。
23.【答案】(1)
(2)
【知识点】家庭电路的连接;通电螺线管的磁场;安培定则
【解析】【解答】(1)在磁体的外部,磁感线从N极指向S极;根据安培定则,大拇指指N极,四指环绕方向为电流方向,判断电流从电源的右边流出、左边流入,因此电源的右边为正极,左边为负极,如图所示:
(2)火线先接入开关,再接灯底端的接线柱,零线直接接灯侧面,如图所示:
【分析】(1)在磁体的外部,磁感线从N极指向S极;根据安培定则判断电流方向,确定电源的正负极。
(2)火线先接入开关,再接灯底端的接线柱,零线直接接灯侧面。
24.【答案】(1)电动机;电流;机械
(2)变化的电流
【知识点】声音的产生;磁场对通电导线的作用;直流电动机的构造原理与工作过程;扬声器和耳机的构造和原理
【解析】【解答】(1)闭合开关,通过铝棒ab有电流,观察到铝棒ab向右运动,说明磁场对通电导线有力的作用,利用此原理可制成电动机;断开开关,把电源正、负极对调后接入电路,闭合开关,通过ab的电流的方向发生了改变,磁场方向不变,则ab的受力方向改变,观察到ab向左运动,说明磁场对电流的作用力方向与电流方向有关,此过程将电能转化为机械能;
(2)根据图示可知,电源是由干电池组成的,是直流电,线圈中通入大小方向不变的电流,线圈在磁场中受力的方向不变,不能使纸盆来回振动,不能持续发声要发声;要发声,纸盆必须来回振动,改变线圈受力的大小和方向,需要给线圈通入变化的电流。
【分析】(1)通电导体在磁场中受力运动,这是电动机的工作原理;通电导体的受力方向与电流方向、磁场方向有关。
(2)产生声音的条件是物体的振动,要发声,纸盆必须来回振动,线圈受力的大小和方向就要改变,因此需要给线圈通入变化的电流。
25.【答案】(1)乙;分子在不停地做无规则运动
(2)质量;加热时间
(3)大于;电流大小
【知识点】焦耳定律;比较不同物质吸热的情况实验;分子热运动
【解析】【解答】 (1)二氧化氮的密度大于空气的密度,若把二氧化氮气体放到上方,由于自身密度大,二氧化氮分子会下沉到下方的空气瓶子中,不能研究扩散现象,故不能选甲图,要选乙图;乙图撤去玻璃板,看到两瓶中气体颜色相同可知,二者彼此进入对方,这是扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动;
(2)探究不同物质吸热升温的特点,要控制不同物质的质量相同;根据转换法可知,相同的酒精灯加热,相同时间吸收的热量相等,实验中A和B吸收的热量多少由加热时间的长短来反映;
(3)若观察丁、 戊两实验装置可知,R3和R4并联后再与R2串联,根据串联和并联电路电流的规律,通过电阻R2的电流大于通过电阻R3的电流,而通电时间相同,R2=R3,这是在探究电流大小对电热的影响。
【分析】(1)二氧化氮的密度大于空气的密度,若把二氧化氮气体放到上方,由于二氧化氮气体自身密度大,二氧化氮分子会下沉到下方的空气瓶子中;若把空气放上方,撤去玻璃板,看到两瓶中气体颜色相同,可知二者彼此进入对方。
(2)探究不同物质吸热升温的特点时,要控制两种液体的质量相等;相同的酒精灯加热,相同时间吸收的热量相等,可以通过加热时间来反映物质吸收热量的多少;
(3)分析乙、丙两实验电路的连接,根据串联和并联电路电流的规律,比较通过电阻R2的电流与通过电阻R3的电流大小,由已知条件,根据控制变量法分析。
26.【答案】(1)C;B
(2)闭合;互不
(3)不一定串联;并
(4)发光
【知识点】电路的三种状态;电路的基本连接方式
【解析】【解答】 (1)由图可知,C图中将灯泡用导线接在电源的两极之间,从而形成电流的通路,可以发光;
B图中,用导线直接连接了电源的两极,会造成电源短路。
(2)为了探究S2的控制作用,S1应闭合;再通过改变S2的状态,观察两灯发光情况,发现S2断开时,L1亮、L2不亮,由此可知,并联电路的用电器彼此互不影响。
(3)串联电路中的开关控制整个电路,而并联电路中,干路上的开关也控制整个电路;因此一个开关控制两只灯泡的亮和灭,则两只灯泡既可以串联也可以并联。
当他用图3所示元件并联接到图3中CD两端,短时间闭合开关,发现两个小灯泡均不亮,拆下此导线,两灯均发光,则它们是并联的。
(4)因为并联电路各用电器互不影响,将实验盒上面的一个小灯泡I2拧下来,再闭合开关,她会看到小灯泡L1发光。
【分析】(1)要想使灯泡发光,应将灯泡用导线接在电源的两极之间,从而形成电流的通路;用导线直接连接了电源的两极,会形成电源短路;
(2)实验过程中通过观察所有灯泡的发光情况,判断开关的作用,并联电路中各用电器互不影响;
(3)串联电路中,开关控制整个电路,而并联电路中,在干路上的开关也可以控制所有灯泡,因此,在判断时不能只根据开关的控制确定电路的连接,应根据串联电路各用电器互相影响,并联电路各用电器互不影响来判断电路的连接;
当他用图3所示元件并联接到图3中CD两端,短时间闭合开关,发现两个小灯泡均不亮,说明两灯都被短路,因此两灯并联;
(4)为防止伤害元件,可将实验盒上面的一个小灯泡I2拧下来,再闭合开关,观察灯泡L1是否发光, 判断出它们的连接方式 。
27.【答案】(1)
(2)B
(3)B
(4)0.75
(5)2;保持滑片不动;
【知识点】电流的测量及电流表的使用;电路故障的判断;滑动变阻器的原理及其使用;额定功率;电功率的测量
【解析】【解答】(1)小灯泡正常发光的电流,故电流表的量程应选0~0.6A,如图所示:
(2)为了保护电路,在闭合开关前,滑动变阻器滑片应位于接入电路的阻值最大处,即B端
(3)灯泡不发光,电流表有示数,说明电路可能通路,电压表无示数,说明与电压表并联的支路短路了,故选:B。
(4)如图乙所示,电流表选用0.6A的量程,分度值0.02A,电流表示数为0.3A,小灯泡的额定功率
为:P=U1I=2.5V×0.3A=0.75W;
(5)如图丙所示,闭合开关S,将开关S1拨到“1”,小灯泡、R0和滑动变阻器串联,电压表测R0和滑动变阻器两端的电压,调节滑动变阻器的滑片至电压表示数为2V,由串联电路电压的规律,灯两端的电压:U灯=U-U1=4.5V-2V=2.5V,灯泡正常发光;保持滑动变阻器的滑片不动,再将开关S1拨至"2”,小灯泡、R0和滑动变阻器仍串联,电压表测R0两端的电压为U0,电路中的电流即为小灯泡的额定电流:,则小灯泡的额定功率:
【分析】(1)选择电流表量程,并串联在电路中。
(2)为了保护电路,在闭合开关前,滑动变阻器滑片应位于接入电路的阻值最大处。
(3)灯泡不发光,电流表有示数,说明电路可能通路,电压表无示数,说明与电压表并联的支路短路了。
(4)根据电流表选用量程确定分度值和读数,根据P=UI算出小灯泡的额定功率;
(5)要测量小灯泡的额定功率,需使小灯泡两端的电压等于其额定电压,将开关S1拨至“1”,根据串联电路电压规律可得出电压表的示数;滑片不动,再将开关S1拨至“2”,电路的电流不变,求出此时电路中的电流即为小灯泡的额定电流,根据P额=U额I额求出小灯泡的额定 。
28.【答案】(1)解: 6min内水的初温t0=20℃,水的末温t=80℃,
经过6min时间加热,水所吸收的热量:Q吸=c水m(t﹣t0)=4.2×103J/(kg ℃)×10kg×(80℃﹣20℃)=2.52×106J;
答:经过6min时间加热,水所吸收的热量为2.52×106J;
(2)解: 天然气完全燃烧产生的热量:Q放=Vq天然气=0.1m3×3.6×107J/m3=3.6×106J;
答:天然气完全燃烧产生的热量为3.6×106J;
(3)解: 煤炉烧水的热效率:。
答:天然气灶烧水时的热效率为70%%。
【知识点】热量的计算;燃料的热值
【解析】【分析】(1)由公式 Q吸=c水m(t﹣t0)计算水所吸收的热量。
(2)由公式 Q放=Vq 计算天然气完全燃烧放出的热量 。
(3)根据效率计算煤炉烧水的热效率 。
29.【答案】(1)解: 由图乙可知,小灯泡L与定值电阻R0并联,电流表测量通过小灯泡的电流;
闭合开关,根据电流表示数可知通过小灯泡的电流IL=0.15A,
由图甲可知,此时小灯泡两端的电压UL=1.5V,
根据并联电路的电压特点可知,电源电压:U=U0=UL=1.5V;
答:电源电压为1.5V;
(2)解:由可知,此时小灯泡的电阻:;
此时小灯泡的实际功率:PL=ULIL=1.5V×0.15A=0.225W;
答:小灯泡L的电阻为10Ω;电功率为0.225W;
(3)解: 由图甲可知,当R0两端的电压为1.5V时,通过R0的电路I0=0.3A,
则R0持续工作1min产生的热量:Q0=W0=U0I0t=1.5V×0.3A×1×60s=27J。
答:若保持条件不变,R0持续工作1min产生的热量为27J
【知识点】并联电路的电压规律;欧姆定律及其应用;电功的计算;电功率的计算
【解析】【分析】(1)由图乙可知,小灯泡L与定值电阻R0并联,电流表测量通过小灯泡的电流;闭合开关,此时电流表的示数为0.15A ,由图甲读出此时小灯泡两端的电压,根据并联电路的电压特点可知电源电压。
(2)由欧姆定律求出 小灯泡的电阻 ;根据P=UI求出 小灯泡的实际功率 。
(3) 由图甲读出,当R0两端的电压为1.5V时,通过R0的电流,根据Q=W=UIt计算 R0持续工作1min产生的热量。
30.【答案】(1)解: 由图甲可知,定值电阻R1与滑动变阻器R2串联,握力计串联接入电路中,可知握力计是由电流表改装而成的,测电路中的电流;
由图乙可知,握力为100N时,R2接入电路的电阻为30Ω,
由串联电路的电阻特点和欧姆定律可知,此时电路中的电流:;
答:握力为100N时电路中的电流为0.45A;
(2)解: 图乙可知,握力越大,R2接入电路的电阻越小,由欧姆定律可知电路中的电流越大,
因为电流表的量程为0~0.6A,所以,在电路安全情况下,电路中的最大电流为0.6A,
由欧姆定律可知,此时电路中的总电阻:,
由串联电路的电阻特点可知,R2接入电路的电阻:R2'=R小﹣R1=30Ω﹣10Ω=20Ω,
则测量最大握力时R2消耗的电功率:P2=I大2R2'=(0.6A)2×20Ω=7.2W;
答:在电路安全情况下,测量最大握力时R2消耗的电功率为7.2W;
(3)解: 由题意可知,电路中的最大电流一定,由欧姆定律可知,电源电压一定时,电路中的最小总电阻一定,
由图乙可知,握力越大,R2接入电路的电阻越小,由串联电路的电阻特点可知,此时应将R3与R1串联,
由串联电路的电阻特点可知,此时R2接入电路的最小电阻:R2小=R小﹣R1﹣R3=30Ω﹣10Ω﹣10Ω=10Ω,
由图乙可知,此时握力为200N,
因此改进后握力计测量握力的范围为0~200N。
答:想增大握力计的测量范围应该将R3与R1串联,在电路安全的情况下,改进后握力计测量握力的范围为0~200N。
【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)由图甲可知,定值电阻R1与滑动变阻器R2串联;由图乙读出:握力为100N时, R2接入电路的电阻 , 由串联电路的电阻特点R=R1+R2和欧姆定律可求出电路中的电流 。
(2) 图乙可知,握力越大,R2接入电路的电阻越小,由欧姆定律可知电路中的电流越大,
因为电流表的量程为0~0.6A,所以在电路安全情况下,电路中的最大电流为0.6A,由欧姆定律的求出此时电路中的总电阻,由串联电路的电阻特点得R2接入电路的电阻 ,由P=I2R计算测量最大握力时R2消耗的电功率。
(3 由图乙可知,握力越大,R2接入电路的电阻越小 ,而电源电压一定,电路中的最大电流一定 ,因此电路中的最小总电阻一定,由此确定R3与R1的连接方式;
根据串联电路的电阻特点得R2接入电路的最小电阻,由图乙读出此时的最大握力,得出改进后握力计测量握力的范围。
1 / 1广西壮族自治区南宁市第二十六名校2023-2024学年九年级下学期物理开学试题
一、选择题(共16题,共35分。在给出的四个选项中,第1~13题只有一个选项符合题目要求,选对得2分,选错得0分。第14~16题有多个选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全得2分,有选错得0分。请考生用2B铅笔在答题卡上将选定的答案标号涂黑。)
1.(2024九下·南宁开学考) 北京冬奥会组委会努力践行绿色理念,使用清洁能源和可再生能源。下列能源均为可再生能源的是( )
A.核能石油 B.地热能煤
C.风能 太阳能 D.氢能石油
【答案】C
【知识点】能源及其分类
【解析】【解答】A、核能和石油都属于不可再生能源,故A不符合题意。
B、地热能属于可再生能源,煤属于不可再生能源,故B不符合题意。
C、风能和太阳能都属于可再生能源,故C符合题意。
D、氢能属于可再生能源,石油属于不可再生能源,故D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】能源从是否可再生角度划分:
可再生能源:可以从自然界中源源不断地得到的能源。例:水能、风能、太阳能、生物质能、潮汐能。
不可再生能源:不可能在短期内从自然界得到补充的能源。例:化石能源(煤炭、石油、天然气)、核能。
2.(2024九下·南宁开学考)在“天宫课堂”第二次授课活动中航天员老师王亚平用水将两个塑料板连接起来,搭建了一座液体桥,如图所示。水在两板之间连接成为桥,这说明
A.分子之间有引力 B.分子之间有斥力
C.物质由大量分子构成 D.水分子在不停地运动
【答案】A
【知识点】分子间相互作用力
【解析】【解答】水分子间有相互作用的引力才会形成水桥。
故选:A。
【分析】组成物质的分子间有相互作用的引力和斥力。
3.(2024九下·南宁开学考)学校的教室里安装了空调。以下做法不符合安全用电原则的是
A.出现故障时,先切断电源 B.放学离开教室,及时关闭电源
C.用更细的导线,防止发热起火 D.安装三孔插座,防止外壳带电
【答案】C
【知识点】安全用电原则
【解析】【解答】A、 电路中出现故障时,需要先切断电源,再检查电路故障,可防止触电事故的发生,故A项做法符合安全用电原则;
B、放学离开教室,及时关闭电源,一方面可以节约电能,另一方面可避免因导线发热过多而电路发生火灾,故B项做法符合安全用电原则;
C、在材料、长度相同时,导线越细,导线的电阻越大,当电路中有电流通过时,相同时间内导线产生的热量越多,既浪费了电能,又有引起火灾的可能,故C项做法不符合安全用电原则;
D、三孔插座的上孔接地线,当用电器漏电时,电流就通过地线流入大地,可防止外壳漏电时发生触电事故,故D项做法符合安全用电原则。
故选:C。
【分析】A、 在进行电路检修时,应先切断电源,能防止触电事故的发生;
B、在不用电时,要随时切断电源,即节约用电,也可防止导线发热发生火灾;
C、在材料、长度相同时,导线越细,电阻越大;在通过的电流、通电时间相同时,由焦耳定律可知电流产生的热量越多;
D、三孔插座的作用就是将用电器的金属外壳与大地相连,防止外壳带电时发生触电事故 。
4.(2024九下·南宁开学考)神舟十六号返回舱进入大气层,与大气摩擦形成高温“火球”进入黑障区(如图)。下列改变内能的方式,与“火球”的形成原因相同的是
A.用柴火把壶中的水烧开 B.热鸡蛋放在冷水中冷却
C.炒菜时,铁锅热得烫手 D.反复锤打铁片,铁片变热
【答案】D
【知识点】做功改变物体内能;热传递的概念与方式
【解析】【解答】“火球”的形成是返回舱进入大气层,与大气层摩擦形成的,是克服摩擦做功,使机械能转化为内能,即通过做功的方式改变物体内能。
A、 用柴火把壶中的水烧开,是通过热传递来改变物体的内能,故A不合题意;
B、 热鸡蛋放在冷水中冷却,是通过热传递来改变物体的内能,故B不合题意 ;
C、 炒菜时,铁锅热得烫手,是通过热传递来改变物体的内能, 故C不合题意;
D、 反复锤打铁片,铁片变热,将机械能转化为内能 ,是通过做功来改变物体的内能,故D符合题意。
故选:D。
【分析】 做功和热传递都可以改变物体的内能,做功是能量的转化,热传递是能量的转移;火球”的形成是通过做功的方式改变物体内能。
ABC、都是通过热传递来改变物体的内能;
D、是通过做功来改变物体的内能。
5.(2024九下·南宁开学考)如图所示的电路能正确测量灯L1的电流或电压的是
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【知识点】电流表的连接;电压表的连接
【解析】【解答】A、 图中电流表与灯L2串联,且电流从电流表的负接线柱进去,从正接线柱流出,是错误的接法,故A错误;
B、图中电流表串联在干路上,测量L1、L2的总电流的电流大小,故B错误;
C、由图可知,电压表与L1并联,测L1两端的电压,故C正确;
D、由图可知,电压表接在电源两端,测的是两灯串联的总电压或电源电压,故D措误 。
故选:C.
【分析】 电流表使用时应该串联在被测电路中,使电流从正接线柱进去,从负接线柱出来。
电压表使用时应该并联在被测电路两端,电流要从正接线柱入,负接线柱出;
电流表要测出L1的电流,要与L1串联;电压表要测出L1两端电压,电压表要与灯L1并联 。
6.(2024九下·南宁开学考)下列关于物理学家做出贡献的叙述,符合历史事实的是
A.沈括——最早记述了磁偏角
B.法拉第——最先发现电流的磁效应
C.欧姆——最先发现电与磁之间的联系
D.焦耳——最先得到电流与电压的关系
【答案】A
【知识点】物理常识
【解析】【解答】A、 最早记述了磁偏角的是我国的沈括,故A正确。
B、最先发现电流的磁效应的是丹麦物理学家奥斯特,法拉第发现电磁感应现象,故B错误。
C、最先发现电与磁之间的联系的是奥斯特,故C错误。
D、最先得到电流与电压的关系的是欧姆,焦耳提出了焦耳定律,故D错误。
故选:A。
【分析】 A、沈括最早记述了磁偏角;
B、法拉第发现电磁感应现象,最先发现电流的磁效应的是奥斯特;
C、欧姆最早得到电流与电压的关系;
D、焦耳提出了焦耳定律。
7.(2024九下·南宁开学考)应急救灾型无人机系统可在一些极端条件下,定向恢复50平方千米的移动通信网络。该系统在传递信息时主要依靠
A.电磁波 B.红外线 C.次声波 D.声波
【答案】A
【知识点】电磁波的传播
【解析】【解答】 在一些极端条件下 ,可以用电磁波传递信息,故A正确,BCD不符合题意。
故选:A。
【分析】电磁波可以传递信息。
8.(2024九下·南宁开学考)美国某物理学家团队宣称,他们研发的一种锦氮氢材料在近1万个大气压下实现了室温超导,数月后我国南京大学超导研究人员推翻了美国室温超导研究。即使真的有室温超导体,也不能用它制作
A.家庭电路中的电线 B.滑动变阻器的线圈
C.电磁铁的线圈 D.电动机的线圈
【答案】B
【知识点】超导体特点及作用
【解析】【解答】A、 家庭电路中的电线用室温超导体材料,可以减小电能的损耗,故A不符合题意;
B、滑动变阻器的线圈用室温超导体材料,电阻为零,电阻将不能改变,故D符合题意;
CD、电动机的线圈和电磁铁的线圈可以用室温超导体材料,线圈的电阻为零,减小电能的损耗,故CD不符合题意。
故选:B。
【分析】 超导材料处于超导态时电阻为零 。
ACD中的电线、线圈的电阻都可以为零;
B、滑动变阻器的电阻不能为零,否则电阻将不能改变。
9.(2024九下·南宁开学考)定时引爆装置原理图如图所示。引爆前定时开关S闭合,当设定的引爆时间一到,定时开关S会自动断开。为使引爆装置停止工作,一定不能剪断的图中导线是
A.a导线 B.b导线 C.c导线 D.d导线
【答案】B
【知识点】电路的三种状态
【解析】【解答】由图可知,S闭合时,起爆器被开关所在的导线短路,没有电流通过起爆器,起爆
器不工作;当设定起爆时间一到,定时开关S断开,有电流通过起爆装置而发生爆炸。
ACD、剪断a、c、d,无电流通过起爆器,起爆器不会爆炸;
B、在b处剪断导线,起爆器中有电流通过,会造成起爆器爆炸,这是一定不能实施的操作。
故选:B。
【分析】由电路图可知当S闭合时起爆器被短路,则起爆器中没有电流通过,不能工作;当S断开时起爆器有电流通过从而引爆炸弹。剪断a、c、d,无电流通过起爆器;在b处剪断导线,起爆器中有电流通过,会造成起爆器爆炸。
10.(2024九下·南宁开学考)两个电加热器甲和乙,甲的额定功率为1000W,乙的额定功率为1200W。在它们正常工作的情况下,下列说法正确的是
A.电加热器甲消耗电能多
B.电加热器乙消耗电能多
C.电加热器甲将电能转化成内能转化得快
D.电加热器乙将电能转化成内能转化得快
【答案】D
【知识点】电功率;电功率与电能、时间的关系
【解析】【解答】AB、正常工作时用电器的实际功率等于额定功率, 甲和乙的功率已知,通电时间未知,根据W=Pt可知,两者消耗的电能不能比较,故AB错误;
CD、正常工作时用电器的实际功率等于额定功率,电功率表示电流做功的快慢,功率大的电流做功快,乙的功率大,乙做功快,将电能转化成内能转化得快,故C错误,D正确。
故选:D
【分析】AB、根据W=Pt可知,通电时间未知,两者消耗的电能不能比较;
CD、电功率表示电流做功的快慢,功率大的电流做功快,将电能转化成内能转化得快。
11.(2024九下·南宁开学考)如图为单缸四冲程汽油机工作过程中某一冲程示意图,且该汽油机飞轮的转速为3000r/min,下列说法正确的是
A.如图所示冲程为压缩冲程
B.该汽油机每秒对外做功25次
C.如图所示冲程将机械能转化为了内能
D.随着技术的进步,内燃机的效率达到了100%
【答案】B
【知识点】热机的效率;内燃机的四个冲程
【解析】【解答】 A、图中的进气门和排气门关闭,活塞下行,所以是做功冲程,故A错误;
B、四冲程汽油机一个工作循环,飞轮转两周,对外做功一次,四冲程汽油机的飞轮转速为3000r/min,则该飞轮每秒钟转3000r÷60=50r,对外做功25次,故B正确;
C、如图所示是做功冲程,此冲程把内能转化为机械能,故C错误;
D、内燃机在工作过程中不可避免地要克服机械间的摩擦而做额外功,因此内燃机的效率不能达到100%,故D错误。
故选:B。
【分析】A、 判断冲程可以看气阀门的开关情况和活塞运动情况;
B、四冲程内燃机1个工作循环中包括4个冲程,飞轮转动2周,对外做功1次;
C、热机在做功冲程,内能转化为机械能;
D、任何机器在工作时都不可避免地要克服机械间的摩擦而做额外功,因此效率不能达到100%。
12.(2024九下·南宁开学考)如图所示是一款自发电的运动手环。走路时,手环随着手臂运动,手环就会显示步数。它的工作原理是
A.电流的磁效应 B.欧姆定律
C.焦耳定律 D.电磁感应
【答案】D
【知识点】电磁感应;产生感应电流的条件
【解析】【解答】 走路时,手环随着手臂运动,线圈做切割磁感线运动而产生电流,因此运动手环的工作原理是电磁感应。
故选:D。
【分析】 闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中会产生感应电流,这就是电磁感应 。
13.(2024九下·南宁开学考)将口香糖锡纸,剪成如图1所示形状,其中AB和CD段等长。戴好防护手套,将锡纸条(带锡的一面)两端连接电池正、负极,如图2所示,发现锡纸条很快开始冒烟、着火。下列分析正确的是
A.通过AB和CD段的电流不相等 B.正常情况下,AB段会先着火
C.AB和CD段的电压相等 D.AB和CD段的电阻相等
【答案】B
【知识点】串联电路的电流规律;串联电路的电压规律;影响电阻大小的因素;焦耳定律的应用
【解析】【解答】A、 AB和CD段锡纸串联电路中,由于串联电路中的电流处处相等,所以通过AB和CD段的电流相等,故A错误;
BD、在材料和长度相同时,导体的横截面积越小,电阻越大,由图知,AB段的横截面积小于CD段的横截面积,所以AB段的电阻大于CD段的电阻,根据Q=I2Rt可知,在电流和通电时间相同时,AB段产生的热量多,温度高,先着火,故B正确,D错误;
C、AB段的电阻大于CD段的电阻,根据串联电路的分压原理可知,AB段的电压大于CD段的电压,故C错误。
故选:B。
【分析】A、 串联电路中,电流处处相等;
B、根据Q=I2Rt分析判断在电流和通电时间相同时,AB段产生的热量多,温度高;
C、AB段的电阻大于和CD段的电阻,根据串联分压原理得,AB的电压大于CD段的电压。
D、导体电阻的大小跟导体的长度、横截面积、材料有关,在材料和长度相同时,导体的横截面积越小,电阻越大。
14.(2024九下·南宁开学考)下列关于电现象,说法正确的是
A.额定功率大的电灯一定比额定功率小的电灯亮
B.通过电熨斗的电流远小于与之相连的导线中电流
C.手机“省电模式”能延长使用时间主要是减小了使用功率
D.选用保险丝时,其额定电流应该等于或略大于电路正常工作电流
【答案】C,D
【知识点】串联电路的电流规律;电功率与电能、时间的关系;实际功率;熔断器的作用及保险丝的选择
【解析】【解答】A、 灯泡的亮度由灯泡的实际功率决定,额定功率大的灯泡,它的实际功率不一定大,故A错误;
B、电熨斗与导线串联在电路中,根据串联电路的电流规律可知,通过电熨斗的电流等于与之相连的导线中电流,故B错误;
C、当手机“电量”所剩无几时, 由W=Pt知,电能一定时,要延长使用时间,需减小功率P,因此手机的“省电模式”来是通过减小使用功率的方式来延长使用时间的,故C正确;
D、保险丝选用要合理,应使它的额定电流等于或稍大于电路中的最大正常工作电流,故D正确。
故选:CD。
【分析】 A、灯泡的亮度由灯泡的实际功率决定;
B、串联电路中,电流处处相等;
C、省电模式是减慢手机电能的消耗,根据W=Pt分析,电能一定时,要延长使用时间,减小功率P;
D、制作保险丝的材料:电阻率大、熔点低的铅销合金。在电路中电流过大时,保险丝上产生的电热过多,达到保险丝的熔点,保险丝熔断,切断电路,对电路起到保护作用;保险丝选用要合理,应使它的额定电流等于或稍大于电路中的最大正常工作电流 。
15.(2024九下·南宁开学考)如图所示,电源电压不变,GMR是一个巨磁电阻,其阻值随磁场的增强而急剧减小。闭合开关S1、S2,向左调节滑片P,下列说法正确的是
A.指示灯逐渐变亮 B.电压表示数变大
C.电磁铁左端为N极 D.两电路的总功率均变大
【答案】A,C,D
【知识点】串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用;电路的动态分析;电功率的计算;安培定则
【解析】【解答】A、滑片P向左滑动,滑动变阻器接入电路的电阻变小,总电阻变小,根据欧姆定律可知,左侧电路中的电流变大,电磁铁的磁性增强,GMR的电阻变小, 根据欧姆定律可知右侧电路中的电流增大,通过指示灯的电流增大,指示灯变亮 ,故A正确;
B 、右侧电路中,电压表测量的是GMR两端的电压,滑片P向左滑动, GMR的电阻变小,根据串联电路的分压规律可知,GMR分担的电压减小,电压表示数减小 ,故B错误;
C、 右手握住螺线管,四指环绕方向与电流方向相同,大拇指指向N极,则电磁铁的左端N极,故C正确 ;
D、 根据P=UI知,两个电路的电压不变,电流都变大,因此电功率变大,故D正确。
故选:ACD。
【分析】A、 根据滑片移动的方向判定滑动变阻器接入电路电阻的变化,根据欧姆定律判定电路中电流的变化;电磁铁磁场的大小与电流大小、线圈的匝数的多少有关,据此判断出电磁铁的磁场强弱变化和GMR电阻的变化,根据欧姆定律可知右侧电路中的电流变化,根据通过灯泡的电流判定灯泡亮度的变化;
B、右侧电路中,电压表测量的是GMR两端的电压,根据串联电路的分压规律判断滑片P向左滑动,电压表示数的变化;
C、利用安培定则可知得出电磁铁的两极;
D、根据P=UI判断两电路的总功率的变化。
16.(2024九下·南宁开学考)如图,甲图是汪洋设计的油量表示意图,小舟发现该设计存在不足,思考后将其改进如乙图。关于小舟改进的设计,以下说法正确的是
A.电路不易发生短路现象
B.油箱中油量越多,电表示数越大
C.电压表的示数可以从0开始逐渐变大
D.油箱中油量越多,流过电阻的电流越大
【答案】A,B,C
【知识点】杠杆的动态平衡分析;欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【解答】 由电路图可知,改进后电路,整个的滑动变阻器都接入了电路,电压表测滑片上方部分电阻两端的电压。
A、由于整个的滑动变阻器都接入了电路,电路不易发生短路现象,故A正确;
B、由于整个的滑动变阻器都接入了电路,滑片移动,滑动变阻器接入电路的电阻不变,由欧姆定律知电路中的电流不变,由图可知,油量增加时,浮标上移,在杠杆的作用下滑片下移,则滑片上方电阻丝的长度变长,即与压表并联部分的电阻变大,由U=IR可知,电压表的示数变大,故B正确;
C、当滑片在最上端时,由电压表并联部分的电阻为零,电压表的示数为零,随着油量的增加,滑片下移,与电压表并联部分的电阻变大,电压表的示数变大,所以电压表的示数可以从0开始逐渐变大,故C正确;
D、由于整个的滑动变阻器都接入路,滑片移动,滑动变阻器接入电路的电阻不变,由欧姆定律知电路中的电流不变,故D错误。
故选:ABC。
【分析】由电路图可知,改进后电路,整个的滑动变阻器都接入了电路,电压表测滑片上方部分电阻两端的电压。
A、由于整个的滑动变阻器都接入了电路,电路不易发生短路现象;
B、由图可知,油量增加时,浮标上移,在杠杆的作用下滑片下移,与电压表并联部分的电阻变大,由U=IR判断出电压表示数的变化;
C、当滑片在最上端时,由电压表并联部分的电阻为零,电压表的示数为零,随着油量的增加,滑片下移,与电压表并联部分的电阻变大,判断电压表的示数变大;
D、由于整个的滑动变阻器都接入了电路,滑片移动,滑动变阻器接入电阻不变,由欧姆定律判断出电路中的电流不变。
二、填空题(每空1分,共12分。请把答案直接填写在答题卡相应的位置上,不要求写出演算过程。)
17.(2024九下·南宁开学考)陆游的诗句“花气袭人知骤暖”,其中隐含的物理知识为:分子的无规则运动程度与 有关;教室里的LED灯发光效率很高,其发光部分主要由 材料制成的。
【答案】温度;半导体
【知识点】半导体特点及作用;分子热运动
【解析】【解答】 分子的无规则运动程度与温度有关,温度越高,分子的无规则运动程度越剧烈;
半导体的导电能力介于导体和绝缘体之间,工ED灯的发光效率高,其发光部分主要由半导体组成的。
【分析】温度越高,分子的无规则运动程度越剧烈;
半导体的导电能力介于导体和绝缘体之间。
18.(2024九下·南宁开学考)充电型手电筒由蓄电池、开关和三颗相同的LED灯连接而成。充电时蓄电池相当于 (选填“用电器”或“电源”);从正在发光的手电筒中取下其中的一颗灯珠,发现另外两颗灯珠不发光,若工作时每颗灯珠的电压都为U,则手电筒电源的电压为 。
【答案】用电器;3U
【知识点】电路的构成及电路图;串联电路的电压规律
【解析】【解答】 充电时蓄电池相当于用电器;
从正在发光的手电筒中取下其中的一颗灯珠,发现另外两颗灯珠不发光,说明灯珠是串联,若工作时每颗灯珠的电压都为U,由于串联电路的总电压等于各部分电路两端的电压之和,因此手电筒电源的电压为3U。
【分析】 蓄电池充电时相当于用电器;
串联电路的总电压等于各个串联导体的电压之和;
19.(2024九下·南宁开学考)搭载神舟十三号载人飞船的长征二号F遥十三运载火箭,在酒泉精准点火发射。火箭的燃料使用了液态氢,主要是因为它的 大;火箭升空时,其能量转化的过程与四冲程汽油机的 冲程相同
【答案】热值;做功
【知识点】燃料的热值;内燃机的四个冲程
【解析】【解答】 箭采用液态氢作为燃料,是因为液态氢的热值大,完全燃烧相同质量的液态氢时,可以释放出更多的热量;
火箭升空时 ,燃气的内能转化为火箭的机械能,此能量转化过程与四冲程汽油机的做功冲程相同。
【分析】 完全燃烧相同质量的不同燃料时,燃料的热值越大,释放出的热量越多,在选择火箭燃料时应选用燃料热值大的;
火箭升空时 ,燃气的内能转化为火箭的机械能,汽油机的做功冲程将内能转化为机械能 。
20.(2024九下·南宁开学考)据《武经总要》记载,古人先将鱼形铁片烧红,令铁鱼头尾指向南北,然后将其放入水中冷却,依靠 (选填“地磁场”或“电流”)获得磁性,再令其在水中漂浮,制成指南鱼。在使用过程中,铁鱼头指向南方,其相当于磁铁的 极。
【答案】地磁场;南
【知识点】磁现象;地磁场
【解析】【解答】 鱼形铁片烧红后,令鱼头尾指向南北,然后放入冷水中冷却,地磁场会将其磁化,使其获得磁性;
铁鱼头指向南方,即地磁场的北极,根据异名磁极相互吸引知,铁鱼头相当于磁铁的南极。
【分析】 一些物体在磁体或电流的作用下获得磁性的现象叫磁化;
地磁场的北极在地理的南极附近,地磁场的南极在地理的北极附近;磁体间的相互作用:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。
21.(2024九下·南宁开学考)小明一家外出旅游,出门前,家里的电能表的示数如图所示;旅游回来,电能表示数变为791.5kW·h,则这段时间内家里消耗的电能是 kW·h。小明关闭家里其它所有用电器,只打开空调,观察电能表转盘在1min内刚好转动了50转,则空调的功率是 W。
【答案】10;1kW
【知识点】电能表参数的理解;电功的计算;电功率的计算
【解析】【解答】由图知: 出门前电能表的示数为781.5kW h,这段时间内消耗电能:791.5kW h-781.5kW h=10kW h;
“3000r/(kW h)“表示电路中用电器每消耗1kW h的电能,电能表的转盘就转3000r;
则转盘转50转时,空调消耗的电能:
空调的功率:
【分析】电能表度最后方框内是小数, 一段时间内消耗电能等于前后电能表的示数之差;
“3000r/(kW h)“表示电路中用电器每消耗1kW h的电能,电能表的转盘就转3000r;据此求转盘转50转时,空调消耗的电能;再根据计算空调的功率。
22.(2024九下·南宁开学考)如图所示,电源电压恒定,开关So始终闭合。当开关S闭合、甲、乙两表均为电压表时,两表示数之比U甲:U乙=7:5;R1:R2= ;当S断开,甲、乙两表为电流表时,此时两表示数之比l甲:l乙= 。
【答案】2:5;2:7
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;并联电路的电流规律;串联电路的电压规律;并联电路的电压规律
【解析】【解答】 开关S0 始终闭合。当开关S闭合,甲、乙两表均为电压表时 ,R1和R2串联,电压表甲测电源电压,电压表乙测R2两端的电压。
已知U甲:U乙=7:5,根据串联电路的电压规律得:U甲:U乙=(R1+R2):R2
解得:R1:R2=2:5.
当断开S,甲、乙两电表为电流表时,两电阻并联,电流表甲测通过R2的电流,电流表乙测干路电流,由于并联电路各支路两端电压相等,则I1:I2=R2:R1=5:2,
并联电路干路电流等于各支路电流之和,则I甲:I乙=I2:(I1+I2)=2:7.
【分析】 开关S0始终闭合,由电路图可知,当闭合S,甲、乙两表为电压表时,两电阻串联,电压表甲测电源电压,电压表乙测电阻R2电压,由串联电路电压规律求出两电阻阻值之比;
由电路图可知,当断开S,甲、乙两电表为电流表时,两电阻并联,电流表甲测通过R2的电流,电流表乙测干路电流并联电路电压、电流规律求出两电流表示数之比。
三、作图题(共4分。请把答案直接填写在答题卡相应的位置上。)
23.(2024九下·南宁开学考)(1)如图所示,请按要求作图。①在括号内用“+”或“-”标出电源的极性,②标出磁感线的方向。
(2)如图所示为家庭电路示意图,请根据安全用电原则将该电路连接完整。
【答案】(1)
(2)
【知识点】家庭电路的连接;通电螺线管的磁场;安培定则
【解析】【解答】(1)在磁体的外部,磁感线从N极指向S极;根据安培定则,大拇指指N极,四指环绕方向为电流方向,判断电流从电源的右边流出、左边流入,因此电源的右边为正极,左边为负极,如图所示:
(2)火线先接入开关,再接灯底端的接线柱,零线直接接灯侧面,如图所示:
【分析】(1)在磁体的外部,磁感线从N极指向S极;根据安培定则判断电流方向,确定电源的正负极。
(2)火线先接入开关,再接灯底端的接线柱,零线直接接灯侧面。
四、实验与探究题(共25分。请把答案直接填写在答题卡相应的位置上。)
24.(2024九下·南宁开学考)小宇组装了如图甲所示的装置进行实验探究。
(1)在图甲中,闭合开关,观察到铝棒ab向右运动,说明通电导体在__中会受到力的作用,利用此原理可制成 (选填“电磁铁”“电暖器”或“电动机”);断开开关,把电源正、负极对调后接入电路,闭合开关,观察到ab向左运动。以上过程,说明通电导体的受力运动方向与 方向有关。该实验中铝棒ab运动的过程涉及的能量转化为:将电能转化为 能。
(2)实验后,小宇了解到扬声器的原理与该实验类似,于是如图乙,把扬声器连接到在干电池上(电流足够大),发现扬声器不能持续发声,分析后得知,如果想要线圈在磁场受力带动锥形纸盒来回振动,产生声音,则需要给线圈通入 (选填“变化的电流”或“恒定的电流”)。
【答案】(1)电动机;电流;机械
(2)变化的电流
【知识点】声音的产生;磁场对通电导线的作用;直流电动机的构造原理与工作过程;扬声器和耳机的构造和原理
【解析】【解答】(1)闭合开关,通过铝棒ab有电流,观察到铝棒ab向右运动,说明磁场对通电导线有力的作用,利用此原理可制成电动机;断开开关,把电源正、负极对调后接入电路,闭合开关,通过ab的电流的方向发生了改变,磁场方向不变,则ab的受力方向改变,观察到ab向左运动,说明磁场对电流的作用力方向与电流方向有关,此过程将电能转化为机械能;
(2)根据图示可知,电源是由干电池组成的,是直流电,线圈中通入大小方向不变的电流,线圈在磁场中受力的方向不变,不能使纸盆来回振动,不能持续发声要发声;要发声,纸盆必须来回振动,改变线圈受力的大小和方向,需要给线圈通入变化的电流。
【分析】(1)通电导体在磁场中受力运动,这是电动机的工作原理;通电导体的受力方向与电流方向、磁场方向有关。
(2)产生声音的条件是物体的振动,要发声,纸盆必须来回振动,线圈受力的大小和方向就要改变,因此需要给线圈通入变化的电流。
25.(2024九下·南宁开学考)
(1)如图所示,有两只集气瓶A和B,A瓶装有无色透明的空气,B瓶装有红棕色的二氧化氮气体(二氧化氮的密度比空气密度大)。为了研究扩散现象,应选择 图所示的方案(选填“甲”或“乙”)。抽掉玻璃板后,保持两瓶口紧贴静置较长时间,两瓶中气体的颜色变得相同,该现象说明
(2)如图丙所示是比较不同物质吸热升温的特点的实验装置,用两个相同的容器分别装入 相同的A、B两种液体,用相同的酒精灯加热。通过 (选填“温度计升高的示数”或“加热时间”)来反映液体吸收热量的多少。
(3)如图所示是“焦耳定律”的实验。观察丁、戊两部分的实验装置,通过电阻R2的电流 (选填“大于”“小于”或“等于”)通过电阻R3的电流,这是在探究 对电热的影响。
【答案】(1)乙;分子在不停地做无规则运动
(2)质量;加热时间
(3)大于;电流大小
【知识点】焦耳定律;比较不同物质吸热的情况实验;分子热运动
【解析】【解答】 (1)二氧化氮的密度大于空气的密度,若把二氧化氮气体放到上方,由于自身密度大,二氧化氮分子会下沉到下方的空气瓶子中,不能研究扩散现象,故不能选甲图,要选乙图;乙图撤去玻璃板,看到两瓶中气体颜色相同可知,二者彼此进入对方,这是扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动;
(2)探究不同物质吸热升温的特点,要控制不同物质的质量相同;根据转换法可知,相同的酒精灯加热,相同时间吸收的热量相等,实验中A和B吸收的热量多少由加热时间的长短来反映;
(3)若观察丁、 戊两实验装置可知,R3和R4并联后再与R2串联,根据串联和并联电路电流的规律,通过电阻R2的电流大于通过电阻R3的电流,而通电时间相同,R2=R3,这是在探究电流大小对电热的影响。
【分析】(1)二氧化氮的密度大于空气的密度,若把二氧化氮气体放到上方,由于二氧化氮气体自身密度大,二氧化氮分子会下沉到下方的空气瓶子中;若把空气放上方,撤去玻璃板,看到两瓶中气体颜色相同,可知二者彼此进入对方。
(2)探究不同物质吸热升温的特点时,要控制两种液体的质量相等;相同的酒精灯加热,相同时间吸收的热量相等,可以通过加热时间来反映物质吸收热量的多少;
(3)分析乙、丙两实验电路的连接,根据串联和并联电路电流的规律,比较通过电阻R2的电流与通过电阻R3的电流大小,由已知条件,根据控制变量法分析。
26.(2024九下·南宁开学考)某小组同学学习电路知识后,做了如下实验:
(1)他们想用一个新电池、一根导线点亮一个完好的灯泡,其中三位同学连接的电路如图1所示,小灯泡能够发光的是 。(以上两空均选填“A”、“B”或“C”),会出现短路的是
(2)小宏连接了如图2所示的电路,探究“并联电路的特点”,她为了探究S2的控制作用,S1应 (选填“闭合”或“断开”),再通过改变S2的状态观察两灯发光情况,发现S2断开时,L1亮、L2不亮,可以得出并联电路支路开关的作用,也能得出并联电路的用电器彼此 影响(选填“相互”或“互不”)。
(3)小辉用两个小灯泡设计一个电学实验盒,如图3所示,闭合开关时,两只小灯泡都亮了;断开开关,两灯泡又同时熄灭,根据此现象可知两灯 (选填“一定串联”或“不一定串联”),当他用图3所示元件并联接到图3中CD两端,短时间闭合开关,发现两个小灯泡均不亮,拆下此导线,两灯均发光,则它们是 联的。
(4)小悦认为小辉的做法可能会对元件有伤害,于是她将实验盒上面的一个小灯泡L2拧下来,再闭合开关,她会看到小灯泡L1 ,由此也可以简单的判断出它们的连接方式。
【答案】(1)C;B
(2)闭合;互不
(3)不一定串联;并
(4)发光
【知识点】电路的三种状态;电路的基本连接方式
【解析】【解答】 (1)由图可知,C图中将灯泡用导线接在电源的两极之间,从而形成电流的通路,可以发光;
B图中,用导线直接连接了电源的两极,会造成电源短路。
(2)为了探究S2的控制作用,S1应闭合;再通过改变S2的状态,观察两灯发光情况,发现S2断开时,L1亮、L2不亮,由此可知,并联电路的用电器彼此互不影响。
(3)串联电路中的开关控制整个电路,而并联电路中,干路上的开关也控制整个电路;因此一个开关控制两只灯泡的亮和灭,则两只灯泡既可以串联也可以并联。
当他用图3所示元件并联接到图3中CD两端,短时间闭合开关,发现两个小灯泡均不亮,拆下此导线,两灯均发光,则它们是并联的。
(4)因为并联电路各用电器互不影响,将实验盒上面的一个小灯泡I2拧下来,再闭合开关,她会看到小灯泡L1发光。
【分析】(1)要想使灯泡发光,应将灯泡用导线接在电源的两极之间,从而形成电流的通路;用导线直接连接了电源的两极,会形成电源短路;
(2)实验过程中通过观察所有灯泡的发光情况,判断开关的作用,并联电路中各用电器互不影响;
(3)串联电路中,开关控制整个电路,而并联电路中,在干路上的开关也可以控制所有灯泡,因此,在判断时不能只根据开关的控制确定电路的连接,应根据串联电路各用电器互相影响,并联电路各用电器互不影响来判断电路的连接;
当他用图3所示元件并联接到图3中CD两端,短时间闭合开关,发现两个小灯泡均不亮,说明两灯都被短路,因此两灯并联;
(4)为防止伤害元件,可将实验盒上面的一个小灯泡I2拧下来,再闭合开关,观察灯泡L1是否发光, 判断出它们的连接方式 。
27.(2024九下·南宁开学考)小张用如图所示的电路测量小灯泡的电功率。电源电压为4.5V,小灯泡的额定电压为2.5V,电阻约为10Ω,滑动变阻器规格为“20Ω 1A”。
(1)用笔画代替导线连接完整图甲实物电路 。
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应位于 端(填“A”或“B”)。
(3)小张连接完电路后,检查无误后闭合开关,却发现小灯泡不发光,电流表有示数,电压表无示数。可能发生的故障是____。(选填答案字母)
A.滑动变阻器处断路 B.灯座接线短路
C.小灯泡灯丝断了 D.开关接触不好
(4)排除故障后调节变阻器,使灯泡正常发光,此时电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率是 W。
(5)完成实验后,小聪受“单表测电阻”的启发,设计了如图丙所示的电路(电源电压仍为4.5V),也想测量出本题中小灯泡的额定功率,请根据他的思路将步骤补充完整。
①闭合开关S,将开关S1拨到“1”,调节滑动变阻器滑片,直至电压表示数为 V;
② ,现将开关S1拨到“2”,读出电压表示数为U0;
③小灯泡的额定功率P= (用U额、U0、R0表示)。
【答案】(1)
(2)B
(3)B
(4)0.75
(5)2;保持滑片不动;
【知识点】电流的测量及电流表的使用;电路故障的判断;滑动变阻器的原理及其使用;额定功率;电功率的测量
【解析】【解答】(1)小灯泡正常发光的电流,故电流表的量程应选0~0.6A,如图所示:
(2)为了保护电路,在闭合开关前,滑动变阻器滑片应位于接入电路的阻值最大处,即B端
(3)灯泡不发光,电流表有示数,说明电路可能通路,电压表无示数,说明与电压表并联的支路短路了,故选:B。
(4)如图乙所示,电流表选用0.6A的量程,分度值0.02A,电流表示数为0.3A,小灯泡的额定功率
为:P=U1I=2.5V×0.3A=0.75W;
(5)如图丙所示,闭合开关S,将开关S1拨到“1”,小灯泡、R0和滑动变阻器串联,电压表测R0和滑动变阻器两端的电压,调节滑动变阻器的滑片至电压表示数为2V,由串联电路电压的规律,灯两端的电压:U灯=U-U1=4.5V-2V=2.5V,灯泡正常发光;保持滑动变阻器的滑片不动,再将开关S1拨至"2”,小灯泡、R0和滑动变阻器仍串联,电压表测R0两端的电压为U0,电路中的电流即为小灯泡的额定电流:,则小灯泡的额定功率:
【分析】(1)选择电流表量程,并串联在电路中。
(2)为了保护电路,在闭合开关前,滑动变阻器滑片应位于接入电路的阻值最大处。
(3)灯泡不发光,电流表有示数,说明电路可能通路,电压表无示数,说明与电压表并联的支路短路了。
(4)根据电流表选用量程确定分度值和读数,根据P=UI算出小灯泡的额定功率;
(5)要测量小灯泡的额定功率,需使小灯泡两端的电压等于其额定电压,将开关S1拨至“1”,根据串联电路电压规律可得出电压表的示数;滑片不动,再将开关S1拨至“2”,电路的电流不变,求出此时电路中的电流即为小灯泡的额定电流,根据P额=U额I额求出小灯泡的额定 。
五、综合应用题(共24分。解答时要求在答题卡相应的答题区域内写出必要的文字说明、计算公式和重要的演算步骤。只写出最后答案,未写出主要演算过程的,不得分,答案必须明确写出数值和单位。)
28.(2024九下·南宁开学考)小王想测量家里天然气灶的热效率,他给10kg的水加热,在6min内完全燃烧了0.1m3的天然气,水温从20℃升高到80℃。已知c水=4.2×103/(kg·℃),q天然气=3.6×107J/m3,求:
(1)经过6min时间加热,水所吸收的热量;
(2)天然气完全燃烧放出的热量;
(3)天然气灶烧水时的热效率。
【答案】(1)解: 6min内水的初温t0=20℃,水的末温t=80℃,
经过6min时间加热,水所吸收的热量:Q吸=c水m(t﹣t0)=4.2×103J/(kg ℃)×10kg×(80℃﹣20℃)=2.52×106J;
答:经过6min时间加热,水所吸收的热量为2.52×106J;
(2)解: 天然气完全燃烧产生的热量:Q放=Vq天然气=0.1m3×3.6×107J/m3=3.6×106J;
答:天然气完全燃烧产生的热量为3.6×106J;
(3)解: 煤炉烧水的热效率:。
答:天然气灶烧水时的热效率为70%%。
【知识点】热量的计算;燃料的热值
【解析】【分析】(1)由公式 Q吸=c水m(t﹣t0)计算水所吸收的热量。
(2)由公式 Q放=Vq 计算天然气完全燃烧放出的热量 。
(3)根据效率计算煤炉烧水的热效率 。
29.(2024九下·南宁开学考)定值电阻R和标有“2.5V0.2A”的小灯泡L的l-U图象如图甲。小丁将Ro和L按照图乙的电路连接,闭合开关,此时电流表的示数为0.15A,求:
(1)电源电压;
(2)小灯泡L的电阻和电功率;
(3)若保持条件不变,Ro持续工作1min产生的热量。
【答案】(1)解: 由图乙可知,小灯泡L与定值电阻R0并联,电流表测量通过小灯泡的电流;
闭合开关,根据电流表示数可知通过小灯泡的电流IL=0.15A,
由图甲可知,此时小灯泡两端的电压UL=1.5V,
根据并联电路的电压特点可知,电源电压:U=U0=UL=1.5V;
答:电源电压为1.5V;
(2)解:由可知,此时小灯泡的电阻:;
此时小灯泡的实际功率:PL=ULIL=1.5V×0.15A=0.225W;
答:小灯泡L的电阻为10Ω;电功率为0.225W;
(3)解: 由图甲可知,当R0两端的电压为1.5V时,通过R0的电路I0=0.3A,
则R0持续工作1min产生的热量:Q0=W0=U0I0t=1.5V×0.3A×1×60s=27J。
答:若保持条件不变,R0持续工作1min产生的热量为27J
【知识点】并联电路的电压规律;欧姆定律及其应用;电功的计算;电功率的计算
【解析】【分析】(1)由图乙可知,小灯泡L与定值电阻R0并联,电流表测量通过小灯泡的电流;闭合开关,此时电流表的示数为0.15A ,由图甲读出此时小灯泡两端的电压,根据并联电路的电压特点可知电源电压。
(2)由欧姆定律求出 小灯泡的电阻 ;根据P=UI求出 小灯泡的实际功率 。
(3) 由图甲读出,当R0两端的电压为1.5V时,通过R0的电流,根据Q=W=UIt计算 R0持续工作1min产生的热量。
30.(2024九下·南宁开学考)健身使用的电子握力计模拟电路如图甲所示。将电流表(量程为0~0.6A)改装成握力计。电源电压为18V,定值电阻R1为10Ω,握力计手柄A端与滑动变阻器R2的滑片P连接,B端与R2的b端固定在绝缘支架上。测握力F大小时,滑片在ab之间滑动,握力为零时滑片F处于a端,手柄弹簧处于原长。经过检测与推算,滑动变阻器接入电路的阻值与握力F的大小关系如图乙所示。
(1)握力为100N时电路中的电流。
(2)在电路安全情况下,计算测量最大握力时R2消耗的电功率。
(3)若想增大握力计的测量范围。电路中增加一个阻值为10Ω定值电阻R3,请判断分析应该将R3与R1串联还是并联 在电路安全的情况下,计算改进后握力计测量握力的范围。
【答案】(1)解: 由图甲可知,定值电阻R1与滑动变阻器R2串联,握力计串联接入电路中,可知握力计是由电流表改装而成的,测电路中的电流;
由图乙可知,握力为100N时,R2接入电路的电阻为30Ω,
由串联电路的电阻特点和欧姆定律可知,此时电路中的电流:;
答:握力为100N时电路中的电流为0.45A;
(2)解: 图乙可知,握力越大,R2接入电路的电阻越小,由欧姆定律可知电路中的电流越大,
因为电流表的量程为0~0.6A,所以,在电路安全情况下,电路中的最大电流为0.6A,
由欧姆定律可知,此时电路中的总电阻:,
由串联电路的电阻特点可知,R2接入电路的电阻:R2'=R小﹣R1=30Ω﹣10Ω=20Ω,
则测量最大握力时R2消耗的电功率:P2=I大2R2'=(0.6A)2×20Ω=7.2W;
答:在电路安全情况下,测量最大握力时R2消耗的电功率为7.2W;
(3)解: 由题意可知,电路中的最大电流一定,由欧姆定律可知,电源电压一定时,电路中的最小总电阻一定,
由图乙可知,握力越大,R2接入电路的电阻越小,由串联电路的电阻特点可知,此时应将R3与R1串联,
由串联电路的电阻特点可知,此时R2接入电路的最小电阻:R2小=R小﹣R1﹣R3=30Ω﹣10Ω﹣10Ω=10Ω,
由图乙可知,此时握力为200N,
因此改进后握力计测量握力的范围为0~200N。
答:想增大握力计的测量范围应该将R3与R1串联,在电路安全的情况下,改进后握力计测量握力的范围为0~200N。
【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)由图甲可知,定值电阻R1与滑动变阻器R2串联;由图乙读出:握力为100N时, R2接入电路的电阻 , 由串联电路的电阻特点R=R1+R2和欧姆定律可求出电路中的电流 。
(2) 图乙可知,握力越大,R2接入电路的电阻越小,由欧姆定律可知电路中的电流越大,
因为电流表的量程为0~0.6A,所以在电路安全情况下,电路中的最大电流为0.6A,由欧姆定律的求出此时电路中的总电阻,由串联电路的电阻特点得R2接入电路的电阻 ,由P=I2R计算测量最大握力时R2消耗的电功率。
(3 由图乙可知,握力越大,R2接入电路的电阻越小 ,而电源电压一定,电路中的最大电流一定 ,因此电路中的最小总电阻一定,由此确定R3与R1的连接方式;
根据串联电路的电阻特点得R2接入电路的最小电阻,由图乙读出此时的最大握力,得出改进后握力计测量握力的范围。
1 / 1