物理答题卷
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定内区域的答案无效
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五、实验探究题(本大题共4小题,每空1分,共20分。)
26.(1)
(2) , ;
(3) , ;
(4) ;
(5) ;
(6) 。
27. 。 。 , 。 。
28.(1) , , ;
(2) , ;
(3) , 。
, 。
三、填空题(本大题共6小题,每空1分,共12分。)
17. ; 。
18. , 。
19. , ; 。
20. , 。 。
21. 。
22. , 。
四、作图题与解答题(本大题共3小题,共8分。)
23.(2分)
24.(2分)
25.(4分)
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姓 名:________________
班 级:________________
正确填涂
错误填涂
填涂样例
答题前考生务必将答题卡上的学校、年级、班级、姓名用黑色字迹的签字笔填写,并正确填涂右侧考号。
选择题必须用2B铅笔填涂;非选择题必须用黑色字迹的签字笔书写。
严格按照题号在相应区域内作答,超出答题区域书写无效、在草稿纸和试卷上答题无效。
要求书写工整,保持答题卡卡面清洁,不要折叠、不要破损。
注 意 事 项
缺考考生,由监考员填写准考证,并用黑色字迹的书写笔填写右侧缺考标记:考生禁填
一、单项选择题(下列各小题均有四个选项,其中只有一个选项符合题意。共30分,每小题2分)
二、多项选择题(下列每题均有四个选项,其中符合题意的选项均多于一个。共10分,每题2分。每题选项全选对得2分,选对但不全的得1分,有错选的不得分)
(9分)
(9分)
六、综合应用题(本大题共3小题,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。)
29.(6分)中小学教育资源及组卷应用平台
2024-2025学年九年级(上)期末物理全真模拟试卷(3)
一、单项选择题(本大题共13小题,每小题2分,共26分。在给出的四个备选项中,只有一个选项符合题目要求。)
1.(2分)关于航天员在宇宙飞船中与地面上的人(在北京)进行视频通话时(如图所示)的说法,正确的是
A.通话时声音通过声波传播,图像通过电磁波传播
B.通话时声音和图像分别通过次声波和超声波传播
C.通话时声音和图像都是通过电磁波传播
D.不同频率的电磁波在真空中的传播速度不相同
2.(2分)关于家庭电路和安全用电,下列说法正确的是
A.空气开关“跳闸”的原因,一定是发生了短路
B.手机充电时尽量不接打电话,充电后及时拔下充电器
C.站在地上的人不小心接触了零线,漏电保护器会迅速断开,保护人身安全
D.使用测电笔辨别零线和火线时,手不能接触笔尾金属体
3.(2分)下图所示实验装置的原理与电动机的工作原理相同的是
A.
B.
C.
D.
4.(2分)如图所示是在标准大气压下探究水沸腾时的情景,下列有关分析正确的是
A.实验中所选温度计是量程为的酒精温度计
B.此图是水沸腾时的现象,气泡中的气体主要是水蒸气
C.沸腾一段时间后,烧杯中的水量不变
D.小明撤去酒精灯后发现水持续沸腾一段时间,这表明沸腾不需要吸热
5.(2分)下列改变物体内能的方式与晒太阳相同的是
A.用煤气烧水 B.锻打菜刀 C.搓手取暖 D.反复弯折铁丝
6.(2分)2022年4月16日,神舟十三号航天员翟志刚、王亚平、叶光富乘返回舱凯旋归来。返回舱在下落过程中能量转化与四冲程汽油机的哪个冲程相同
A. B.
C. D.
7.(2分)关于图中静电现象,说法正确的是
A.如图甲,丝绸摩擦过的玻璃棒会带上正电荷,这个过程中丝绸会失去电子
B.如图乙,细线悬挂的轻质泡沫塑料小球相互吸引,则两小球一定带有异种电荷
C.如图丙,验电器是利用了异种电荷相互吸引的原理制成的
D.如图丁,摩擦后的气球能够吸引细水流,是因为带电体具有吸引轻小物体的性质
8.(2分)如图所示,电源电压为且保持不变,小灯泡上标有“ ”的字样(灯丝电阻不受温度影响),滑动变阻器上标有“ ”的字样,电流表的量程为,电压表的量程为。闭合开关,保证各元件不损坏,下列说法正确的是
A.移动滑动变阻器的滑片,小灯泡可能正常发光
B.电路中消耗的最大功率为
C.滑动变阻器两端电压的变化范围为
D.滑片置于端时,滑动变阻器通电产生的热量为
9.(2分)图中甲、乙分别是某家庭5月初和6月初电能表的示数,则下列说法中正确的是
A.电能表是计量电功率的仪器
B.该家庭在这段时间内总共用电
C. 相当于
D.该电能表转盘每转过600转,电路消耗电能
10.(2分)如表分别是电冰箱和电风扇的铭牌,下列判断不正确的是
电冰箱额定电压额定功率工作频率耗电量 电风扇规格额定电压额定功率工作频率
A.电风扇正常工作和电冰箱连续运转,消耗电能相同
B.电冰箱正常工作时电功率为
C.电冰箱和电风扇工作时都是将电能转化为机械能和内能
D.电风扇正常工作电动机正常转动时的实际电流为
11.(2分)白鹤滩至江苏千伏特高压直流输电工程于2022年7月1日竣工投产,这是我国“西电东送”工程的战略大动脉,每年可输送清洁电能超300亿千瓦时。下列关于远距离高压输电的说法,不正确的是
A.采用高压输电可减少输电损耗
B.减小输电导线的电阻,有利于减少输电过程中的电能损失
C.可通过减小输电电流,减少输电线上的能量损失
D.在输送电压一定时,输送的电功率越大,输电过程中的电能损失越小
12.(2分)下面哪一位科学家的发现,首次揭示了电与磁之间的联系
A.牛顿 B.奥斯特 C.法拉第 D.安培
13.(2分)如图所示,是探究“影响电流热效应的因素”的实验装置,将、两电阻丝密封在两只完全相同的烧瓶内,且,瓶内装入等质量的煤油,下列说法不正确的是
A.闭合开关后,通过的电流等于的电流
B.闭合开关后,甲管中液面上升比乙慢
C.该装置可以探究电流通过电阻丝产生的热量与电阻大小的关系
D.实验中通过温度计示数的变化来比较电阻丝产生热量的多少
二、多项选择题(本大题共3小题,每小题3分,共9分。在每小题列出的四个备选项中,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。)
14.(3分)灯泡标有“ ”字样,测得该灯泡的电流随电压变化关系如图甲所示,现把灯泡接入如图乙所示的电路中,若电源电压恒为,电流表的量程为“”,电压表的量程为“”,滑动变阻器标有“,”字样,则下列说法正确的是
A.由图像可知,灯泡的电阻随电压的增大而减小
B.当电流表示数为时,滑动变阻器电功率为
C.为保护电路,电流表的示数变化范围是
D.为了保证电路安全,滑动变阻器的取值范围
15.(3分)如图所示的电路中,电源两端电压为,且保持不变,甲、乙是电表(电压表或电流表),灯泡标有“”、灯泡标有“”。闭合开关,两灯均发光。若不计灯丝电阻变化,则下列说法正确的是
A.甲表为电压表,且示数为
B.乙表为电流表,且示数为
C.通电,该电路消耗的电能为
D.该电路的实际总功率为4.5W
16.(3分)如图所示,定值电阻,滑动变阻器的最大阻值为,灯泡上标有“”的字样,忽略灯丝电阻的变化。只闭合开关、,并把的滑片移到最右端,电流表的示数为,下列说法正确的是
A.电源电压为
B.此电路的最小功率为
C.此电路的最大功率为
D.通过灯泡的最大电流为
三、填空题(本大题共6小题,每空1分,共12分。)
17.如图是液态氮置于试管中的场景,可以看到周围有大量“白气”产生,并且筷子上有霜形成。“白气”的形成需要 (选择“吸热”或“放热” ;筷子上的霜是水蒸气 而成的。
18.“停课不停学”期间,同学们在家里用电脑、手机等网络工具进行网上学习;手机上网是通过 来传递信息的,而电脑一般是利用光纤进行上网,而光纤传递信息是利用了光的 (选填“直线传播”或“反射” ,也是信息高速公路两大支柱之一。
19.如图①所示,用于接地的导线应该接在插座的 (选填“”“ ”或“” 孔;如图②③所示,两种使用测电笔的方法中,正确的是图 ;如图④⑤所示为家庭电路中造成电线燃烧的两种常见情况,其中图④所示情况的原因是 。(最后一空选填“过载”或“短路”
20.如图为小红家电路中安装的电能表,此时示数为 ,小红关闭家中其它用电器,只将一个电吹风机接入电路,内电能表铝盘转过15转,则此电吹风机的功率为 。家中电灯与电视机是 (选填“串联”或“并联” 的。
21.如图是电磁选矿的示意图。当电磁选矿机工作时,铁砂将落入 箱。
22.一定值电阻两端电压从增加到,它的电流变化了,则它的阻值为 ,其电功率变化了 。
四、作图题与解答题(本大题共3小题,共8分。)
23.(2分)请将如图所示一个三孔插座和一个带开关的灯泡分别接入家庭电路。
24.(2分)静止在通电螺线管右端小磁针极的指向如图所示,请用箭头在磁感线上标出磁感线的方向并在括号内用“”、“ ”标出电源的正负极。
25.(4分)细心的小明发现,在新家装修时,爸爸挑选了更粗的导线来安装空调等大功率用电器。小明很疑惑,爸爸向他解释道:这样可以缓解导线变热的情况,以防火灾,减小安全隐患。请你用所学的物理知识解释为什么安装大功率用电器时采用粗导线更好。
五、实验探究题(本大题共4小题,每空1分,共20分。)
26.小敏用如图(甲所示的电路图研究通过导体的电流与导体电阻的关系,电源电压值为,改变电阻的阻值,调节滑动变阻器滑片,保持两端的电压不变,记下对应的4次电流和电阻值,描绘在如图(乙中。
(1)在图(丙中,用笔画线代替导线,将电压表正确连入电路;
(2)图(乙中阴影部分面积表示的物理量是 (选填“电流”、“电压”或“电阻” ,这个物理量的值为 ;
(3)实验过程中,把定值电阻由换为后,应向 (选填“左”或“右” 端移动滑片,同时眼睛应注视 (选填序号);
.变阻器滑片 .电压表示数 .电流表示数
(4)分析图(乙中的实验数据,可以得出的结论是:在电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成 比;
(5)实验中,出现了电压表有示数,电流表无示数,电路发生的故障可能是 (选填序号);
定值电阻短路定值电阻断路变阻器滑片短路变阻器滑片断路
(6)实验中,他所选择的变阻器是 (选填序号)。
. . .
27.探究电磁感应:
装置如图,闭合开关,让导体不动,电流表指针不偏转:
当导体“上下”或“左右”运动时,电流表指针 “偏转”、“不偏转” 。当导体“前后”运动时,电流表指针 “偏转”、“不偏转” 。通过探究实验可知:闭合电路的部分导体在磁场中做 运动时,电路中会产生感应电流。根据此实验原理,可制成 。若将上述实验电路中加上 (填器材),可探究磁场对电流的作用。
28.小明用图甲所示的电路测量灯泡的电功率。
(1)闭合开关前应将滑片移到 端(选填“”或“” ,但细心的小明发现,闭合开关前电流表的指针指向了零刻度线左侧,原因是 ,解决上述问题后,闭合开关时发现电压表示数接近,电流表示数为0,原因可能是小灯泡 (选填“断路”或“短路” ;
(2)检查更正后,调节滑片当电压表示数等于小灯泡的额定电压时,电流表如图乙所示为
,则小灯泡的额定功率为 ;
(3)然后小明又分别调整电压表示数为和,得到了灯泡对应的电功率,最后将三次功率的平均值作为小灯泡的额定功率,你认为上述做法 (选填“正确”或“错误” ,原因是 。
拓展:若粗心的小雷将电压表与滑动变阻器并联,则只有电压表示数为 时,才能得到灯泡的额定功率,并且小灯泡的 (选填“实际功率”或“额定功率” 越大,灯泡越亮。
六、综合应用题(本大题共3小题,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。)
29.(6分)现代家庭普遍安装了节能型燃气热水器,在一次用水过程中,将的水从加热到。已知,,此燃气热水器的加热效率为。求:
(1)水吸收的热量;
(2)天然气完全燃烧放出的热量;
(3)若使用额定功率为的电热热水器,使的水从加热到,需正常加热的时间是多少?(不计热量损失)
30.(9分)如图甲所示电路,保持电源电压不变。图乙是电路中灯泡的电流跟其两端电压关系的图像。灯泡正常工作时的电流是。求:
请画出每小题的等效电路图。
(1)只闭合开关和时,电路消耗的功率为。的阻值是多少?
(2)闭合开关、、,滑动变阻器移动到最右端时,电流表的示数为,求滑动变阻器的最大阻值为多少?
(3)只闭合开关,保证灯泡正常工作,滑动变阻器连入电路中的电阻是多大?
31.(9分)如图所示的电路中,电阻。闭合开关,电流表示数为。
(1)求电源电压;
(2)当滑片位于滑动变阻器中点时,电流表示数为,求此时滑动变阻器接入电路的阻值;
(3)当滑片位于滑动变阻器最右端时,求整个电路的电功率。
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2024-2025学年九年级(上)期末物理全真模拟试卷(3)
一、单项选择题(本大题共13小题,每小题2分,共26分。在给出的四个备选项中,只有一个选项符合题目要求。)
1.(2分)关于航天员在宇宙飞船中与地面上的人(在北京)进行视频通话时(如图所示)的说法,正确的是
A.通话时声音通过声波传播,图像通过电磁波传播
B.通话时声音和图像分别通过次声波和超声波传播
C.通话时声音和图像都是通过电磁波传播
D.不同频率的电磁波在真空中的传播速度不相同
【答案】
【解析】、由于飞船在大气层以外,即有一段真空区域,所以声音是无法直接传播的,通话时声音和图象都是通过电磁波传播的,不同频率的电磁波在真空中的传播速度相同,故错误,正确。
故选:。
2.(2分)关于家庭电路和安全用电,下列说法正确的是
A.空气开关“跳闸”的原因,一定是发生了短路
B.手机充电时尽量不接打电话,充电后及时拔下充电器
C.站在地上的人不小心接触了零线,漏电保护器会迅速断开,保护人身安全
D.使用测电笔辨别零线和火线时,手不能接触笔尾金属体
【答案】
【解析】
、家庭电路中的空气开关跳闸,原因有两个,短路或用电器的总电功率过大,故错误;
、若在手机充电过程中拨打电话,手机中电流过大,电池发热过多,可能会引起电池爆炸,所以手机充电时尽量不接打电话,故正确;
、站在地上的人不小心接触了火线,漏电保护器会迅速切断电流,对人身起保护作用,接触零线,由于零线与地面电压为零,理论上不会发生触电事故,故错误;
、使用测电笔时,笔尖接触要检测的导线,手接触笔尾金属体,才能在接触火线时氖管发光,接触零线时氖管不发光,故错误。
故选:。
3.(2分)下图所示实验装置的原理与电动机的工作原理相同的是
A.
B.
C.
D.
【答案】
【解析】、图中的导体在磁场中做切割磁感线运动,导体中会产生感应电流,这是电磁感应现象,故错误;
.图中的通电导体在磁场中受力运动,与电动机原理相同,故正确;
.图中电铃的主要部件是电磁铁,是利用电流的磁效应工作的,故错误。
故选:。
4.(2分)如图所示是在标准大气压下探究水沸腾时的情景,下列有关分析正确的是
A.实验中所选温度计是量程为的酒精温度计
B.此图是水沸腾时的现象,气泡中的气体主要是水蒸气
C.沸腾一段时间后,烧杯中的水量不变
D.小明撤去酒精灯后发现水持续沸腾一段时间,这表明沸腾不需要吸热
【答案】
【解析】在标准大气压下,水的沸点是,不能选择酒精温度计,因为酒精的沸点低于标准气压下水的沸点,故错误;
水在沸腾后,气泡上升变大,到水面破裂开来,故正确;
沸腾一段时间后,烧杯中的水量减少,故错误;
小明撤去酒精灯后发现水持续沸腾一段时间,是因为石棉网的余热可以给水提供热量;水在沸腾时需要吸收热量,故错误。
故选。
5.(2分)下列改变物体内能的方式与晒太阳相同的是
A.用煤气烧水 B.锻打菜刀 C.搓手取暖 D.反复弯折铁丝
【答案】
【解析】晒太阳时,人或物体吸收热量,内能增大,属于热传递改变物体的内能。
.用煤气烧水,水吸收热量、温度升高,是通过热传递改变物体的内能,与题干中改变物体内能的方式相同;
.锻打菜刀,机械能转化为内能,属于做功改变物体的内能;
.搓手取暖,克服摩擦做功,使手的内能增大,属于做功改变物体的内能;
.将铁丝反复弯折,对铁丝做功,消耗机械能转化为铁丝的内能,使铁丝的内能增加,温度升高。此过程是通过做功改变物体的内能。
综上分析可知,改变物体内能的方式与晒太阳相同的是。
故选:。
6.(2分)2022年4月16日,神舟十三号航天员翟志刚、王亚平、叶光富乘返回舱凯旋归来。返回舱在下落过程中能量转化与四冲程汽油机的哪个冲程相同
A. B.
C. D.
【答案】
【解析】返回舱在下落过程中克服摩擦力做功,将机械能转化为内能;
、图中两个气门关闭,活塞上行,是压缩冲程,是机械能转化为内能,故符合题意;
、图中排气门打开、活塞上行,是排气冲程,没有能量的转化,故不符合题意;
、图中两个气门关闭,活塞下行,是做功冲程,内能转化为机械能,故不符合题意;
、图中进气门打开,活塞下行,是吸气冲程,没有能量的转化,故不符合题意。
故选:。
7.(2分)关于图中静电现象,说法正确的是
A.如图甲,丝绸摩擦过的玻璃棒会带上正电荷,这个过程中丝绸会失去电子
B.如图乙,细线悬挂的轻质泡沫塑料小球相互吸引,则两小球一定带有异种电荷
C.如图丙,验电器是利用了异种电荷相互吸引的原理制成的
D.如图丁,摩擦后的气球能够吸引细水流,是因为带电体具有吸引轻小物体的性质
【答案】
【解析】、丝绸摩擦过的玻璃棒会带上正电荷,玻璃棒失去电子,丝绸得到电子而带上负电,故错误;
、细绳悬挂的轻质泡沫塑料小球相互吸引,则两小球可能带有异种电荷,也可能是一个带电,另一个不带电,故错误;
、验电器是利用同种电荷相互排斥原理制成的,故错误;
、摩擦后的气球带了电,能够吸引轻小物体,所以气球能够吸引细水流,故正确。
故选:。
8.(2分)如图所示,电源电压为且保持不变,小灯泡上标有“ ”的字样(灯丝电阻不受温度影响),滑动变阻器上标有“ ”的字样,电流表的量程为,电压表的量程为。闭合开关,保证各元件不损坏,下列说法正确的是
A.移动滑动变阻器的滑片,小灯泡可能正常发光
B.电路中消耗的最大功率为
C.滑动变阻器两端电压的变化范围为
D.滑片置于端时,滑动变阻器通电产生的热量为
【答案】
【解析】
、由电路图知,灯泡与滑动变阻器串联,电流表测电路中电流,电压表测灯泡两端电压,
因为电压表量程为,小于灯泡的额定电压,为了保证电压表的安全,灯泡两端电压最大为,不能正常发光,故错误;
、由可得,灯泡的电阻:,
通过灯泡的最大电流:,
由串联电路的电流规律可知,电路中的最大电流,
电路中消耗的最大功率:,故错误;
、由串联电路的电压规律知,当灯泡两端电压最大时,滑动变阻器两端电压最小,
所以:,
当滑片在端时,滑动变阻器连入阻值最大,由串联电路分压原理知,此时滑动变阻器分得电压最大,
,
所以:,
滑动变阻器两端的电压变化范围为,故正确;
、由串联电路特点、和可得,滑片置于端时,滑动变阻器通电产生的热量:
,故错误。
故选:。
9.(2分)图中甲、乙分别是某家庭5月初和6月初电能表的示数,则下列说法中正确的是
A.电能表是计量电功率的仪器
B.该家庭在这段时间内总共用电
C. 相当于
D.该电能表转盘每转过600转,电路消耗电能
【答案】
【解析】
.电能表是测量电功的仪表,故错误;
.由图可知,5月初电能表的示数,6月初电能表的示数,则该家庭在这段时间内总共用电,故错误;
.电能表的计量单位是,相当于,故错误;
.表示每消耗的电能,电能表的转盘转1200转,则该电能表转盘每转过600转,电路消耗电能,故正确。
故选:。
10.(2分)如表分别是电冰箱和电风扇的铭牌,下列判断不正确的是
电冰箱额定电压额定功率工作频率耗电量 电风扇规格额定电压额定功率工作频率
A.电风扇正常工作和电冰箱连续运转,消耗电能相同
B.电冰箱正常工作时电功率为
C.电冰箱和电风扇工作时都是将电能转化为机械能和内能
D.电风扇正常工作电动机正常转动时的实际电流为
【答案】
【解析】、电风扇消耗的电能:,
电冰箱间歇工作,电冰箱耗电:,
所以电风扇耗电多,故错误;
、由铭牌信息直接可知电冰箱正常工作时电功率为;故正确;
、电冰箱工作时是将电能主要转化为机械能和内能,电风扇工作时是将电能主要转化为机械能,部分转化为内能;故正确;
、因为电风扇的功率为,由可知,电动机正常运转时的实际电流:;故正确。
故选:。
11.(2分)白鹤滩至江苏千伏特高压直流输电工程于2022年7月1日竣工投产,这是我国“西电东送”工程的战略大动脉,每年可输送清洁电能超300亿千瓦时。下列关于远距离高压输电的说法,不正确的是
A.采用高压输电可减少输电损耗
B.减小输电导线的电阻,有利于减少输电过程中的电能损失
C.可通过减小输电电流,减少输电线上的能量损失
D.在输送电压一定时,输送的电功率越大,输电过程中的电能损失越小
【答案】
【解析】、根据,在输电功率一定时,增大输电电压,可以减小输电线中的电流,根据焦耳定律可知:提高输电电压,可以减小输电过程中的电能损失。故正确;
、在输送电压一定时,输送的电功率越大,输电过程中的电能损失越大,故错误。
故选:。
12.(2分)下面哪一位科学家的发现,首次揭示了电与磁之间的联系
A.牛顿 B.奥斯特 C.法拉第 D.安培
【答案】
【解析】
1820年奥斯特发现电流周围存在磁场后,首次揭开了电与磁的联系,证明了“电生磁”,故正确。
故选:。
13.(2分)如图所示,是探究“影响电流热效应的因素”的实验装置,将、两电阻丝密封在两只完全相同的烧瓶内,且,瓶内装入等质量的煤油,下列说法不正确的是
A.闭合开关后,通过的电流等于的电流
B.闭合开关后,甲管中液面上升比乙慢
C.该装置可以探究电流通过电阻丝产生的热量与电阻大小的关系
D.实验中通过温度计示数的变化来比较电阻丝产生热量的多少
【答案】
【解析】、由图可知,闭合开关后,和串联,由串联电路的电流特点可知通过的电流等于的电流,故正确;
、已知,由焦耳定律可知产生的热量较多,因此甲管中液面上升比乙快,故错误;
、该装置中的电阻不同,而电流和通电时间均相同,由控制变量法的要求可知,该装置可以探究电流通过电阻丝产生的热量与电阻大小的关系,故正确;
、容器中的导体产生的热量会被煤油吸收,煤油的温度会升高,因此实验中通过温度计示数的变化来比较电阻丝产生热量的多少,故正确。
故选:。
二、多项选择题(本大题共3小题,每小题3分,共9分。在每小题列出的四个备选项中,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。)
14.(3分)灯泡标有“ ”字样,测得该灯泡的电流随电压变化关系如图甲所示,现把灯泡接入如图乙所示的电路中,若电源电压恒为,电流表的量程为“”,电压表的量程为“”,滑动变阻器标有“,”字样,则下列说法正确的是
A.由图像可知,灯泡的电阻随电压的增大而减小
B.当电流表示数为时,滑动变阻器电功率为
C.为保护电路,电流表的示数变化范围是
D.为了保证电路安全,滑动变阻器的取值范围
【答案】CD
【解析】由图乙知,灯与变阻器串联,电压表测变阻器的电压,电流表测电路的电流:
、灯泡标有“ ”字样,表示灯的额定电压为,额定功率为,根据,灯的额定电流为:
,即甲图中所对应的电流为;
由欧姆定律,灯正常发光时的电阻:
;
由图甲知,灯的实际电压为,通过灯的电流为,由欧姆定律,灯的实际电阻:
,
故由图像可知,灯泡的电阻随电压的增大而增大,故错误;
、当电流表示数为时,灯的电压为,
由串联电路电压的规律,变阻器分得的电压:,
由串联电路电流的规律,变阻器的电流:
滑动变阻器电功率为:
,故错误;
、电流表的量程为“”,灯的额定电流为,而变阻器允许通过的最大电流为,故电路的最大电流为(灯正常发光)①,
由欧姆定律和电阻的串联,此时变阻器连入的最小电阻为:
②;
电压表的量程为“”,即电压表的最大示数为,此时变阻器连入的电阻最大,由串联电路电压的规律,灯的电压为:,由图乙知,电路的最小电流为③,
由①③得:为保护电路,电流表的示数变化范围是,故正确;
由欧姆定律,此时变阻器的最大电阻:
④;
由②④得,为了保证电路安全,滑动变阻器的取值范围,故正确。
故选:CD。
15.(3分)如图所示的电路中,电源两端电压为,且保持不变,甲、乙是电表(电压表或电流表),灯泡标有“”、灯泡标有“”。闭合开关,两灯均发光。若不计灯丝电阻变化,则下列说法正确的是
A.甲表为电压表,且示数为
B.乙表为电流表,且示数为
C.通电,该电路消耗的电能为
D.该电路的实际总功率为4.5W。
【答案】CD
【解析】、由题意知闭合开关,两灯均发光,若两表均为电压表,则灯泡不会发光;若两表均为电流表,则灯泡、均会被短路;若甲为电压表,乙为电流表,则灯泡会被短路;只有甲为电流表,乙为电压表,满足两灯均可发光,且两灯并联,故、均错误;
、在已辨别甲、乙两电表的名称前提下,两个灯泡并联接入电路,电源两端电压为,结合铭牌数据可知灯泡正常发光,其电压为额定电压,其实际功率为;灯泡不能正常发光,其电压等于灯泡两端电压为;
根据铭牌数据,的电阻为:,其实际功率为;
则电路总功率为;
该电路总功率应为两灯实际功率之和,故正确;
通电,该电路消耗的电能为,故正确。
故选:CD。
16.(3分)如图所示,定值电阻,滑动变阻器的最大阻值为,灯泡上标有“”的字样,忽略灯丝电阻的变化。只闭合开关、,并把的滑片移到最右端,电流表的示数为,下列说法正确的是
A.电源电压为
B.此电路的最小功率为
C.此电路的最大功率为
D.通过灯泡的最大电流为
【答案】ACD
【解析】(1)只闭合开关、,的滑片移到最右端,与滑动变阻器串联,的滑片移到最右端连入电路的电阻为,则总电阻:
,
由可得,电源的电压:
;故正确;
(2)若三个开关都闭合,的滑片移到最左端连入电路的电阻为,所以灯泡与并联,此时电路中的电流最大;
则:,
灯泡两端的电压,与额定电压相等,则灯泡正常发光;
由可得通过灯泡的最大电流为:
,故正确;
,
所以最大总功率;故正确;
(3)由于;根据电阻的串并联特点可知:
当灯泡与滑动变阻器的最大值串联时电路中的总电阻最大,电流最小,则总功率最小;
为:,故错误。
故选:ACD。
三、填空题(本大题共6小题,每空1分,共12分。)
17.如图是液态氮置于试管中的场景,可以看到周围有大量“白气”产生,并且筷子上有霜形成。“白气”的形成需要 (选择“吸热”或“放热” ;筷子上的霜是水蒸气 而成的。
【答案】放热;凝华。’
【解析】液态氮置于水管中后将从周围吸热,导致空气中的水蒸气放热液化为小水滴悬浮在空中形成“白气”;
筷子上的霜是水蒸气遇到温度较低的筷子放热凝华形成的。
故答案为:放热;凝华。
18.“停课不停学”期间,同学们在家里用电脑、手机等网络工具进行网上学习;手机上网是通过 来传递信息的,而电脑一般是利用光纤进行上网,而光纤传递信息是利用了光的 (选填“直线传播”或“反射” ,也是信息高速公路两大支柱之一。
【答案】电磁波;反射。
【解析】手机上网是利用电磁波接收和发送信号的;光纤通信是利用激光反射传输信号的。
故答案为:电磁波;反射。
19.如图①所示,用于接地的导线应该接在插座的 (选填“”“ ”或“” 孔;如图②③所示,两种使用测电笔的方法中,正确的是图 ;如图④⑤所示为家庭电路中造成电线燃烧的两种常见情况,其中图④所示情况的原因是 。(最后一空选填“过载”或“短路”
【答案】;②;过载。
【解析】(1)根据“左零右火、中间接地”的原则可知,插孔“”是接地的;
(2)使用测电笔时,手使用测电笔时,笔尖接触要检测的导线,手接触笔尾金属体,才能辨别出火线或零线,故②图是正确的,③图是错误的;
(3)从图④中可以看出,用电器较多,并且还有大功率的电炉,因此是用电器的总功率过大而造成的;从图⑤中可以看出导线直接将火线和零线相连,因此是短路造成的。
故答案为:;②;过载。
20.如图为小红家电路中安装的电能表,此时示数为 ,小红关闭家中其它用电器,只将一个电吹风机接入电路,内电能表铝盘转过15转,则此电吹风机的功率为 。家中电灯与电视机是 (选填“串联”或“并联” 的。
【答案】2022.6;500;并联。
【解析】(1)由图知,电能表的示数为;
(2)转盘在内转了15转,电吹风机消耗的电能:,
电吹风机的功率:;
(3)家中电灯与电视机是并联的。
故答案为:2022.6;500;并联。
21.如图是电磁选矿的示意图。当电磁选矿机工作时,铁砂将落入 箱。
【答案】B
【解析】
如图,电磁铁对铁砂有吸引作用,使铁砂落入箱;
而非铁矿石在重力的作用下,直接落入箱。
故答案为:。
22.一定值电阻两端电压从增加到,它的电流变化了,则它的阻值为 ,其电功率变化了 。
【答案】4;9。
【解析】
电阻两端的电压变化,电阻保持不变,
当电阻两端的电压为时,通过电阻的电流为,
当电阻两端的电压为时,通过电阻的电流为,
则电流变化量:△,解得:,
所以该电阻的电功率变化量为:△。
故答案为:4;9。
四、作图题与解答题(本大题共3小题,共8分。)
23.(2分)请将如图所示一个三孔插座和一个带开关的灯泡分别接入家庭电路。
【答案】
【解析】
(1)为了安全,开关要接在火线与灯之间;
(2)三孔插座的连接:上孔接地线,左孔接零线,右孔接火线。如图所示:
24.(2分)静止在通电螺线管右端小磁针极的指向如图所示,请用箭头在磁感线上标出磁感线的方向并在括号内用“”、“ ”标出电源的正负极。
【答案】
【解析】由于异名磁极相互吸引,所以当小磁针自由静止时,与小磁针极靠近的螺线管右端一定是极,其左端为极;
在磁体的外部,磁感线方向从极指向极,方向向左;根据图示的线圈绕向和螺线管的极,利用安培定则可以确定螺线管中电流的方向是从螺线管的左端流入,右端流出,因此电源的左端为正极,右端为负极;如下图所示:
25.(4分)细心的小明发现,在新家装修时,爸爸挑选了更粗的导线来安装空调等大功率用电器。小明很疑惑,爸爸向他解释道:这样可以缓解导线变热的情况,以防火灾,减小安全隐患。请你用所学的物理知识解释为什么安装大功率用电器时采用粗导线更好。
【答案】安装空调等大功率用电器后,使电路的总功率变大,而电源电压不变,由可知电路中的电流变大;
如果仍用原来的导线,导线较细、电阻较大,根据焦耳定律可知,在同样的时间内,电流通过导线产生较多的热量,容易烧坏绝缘皮而引起火灾;
而换成较粗的导线,电阻变小、产生的热量减少,这样可以缓解导线变热的情况,以防火灾,减小安全隐患。
【解析】安装空调等大功率用电器后,使电路的总功率变大,而电源电压不变,由可知电路中的电流变大;
如果仍用原来的导线,导线较细、电阻较大,根据焦耳定律可知,在同样的时间内,电流通过导线产生较多的热量,容易烧坏绝缘皮而引起火灾;
而换成较粗的导线,电阻变小、产生的热量减少,这样可以缓解导线变热的情况,以防火灾,减小安全隐患。
五、实验探究题(本大题共4小题,每空1分,共20分。)
26.小敏用如图(甲所示的电路图研究通过导体的电流与导体电阻的关系,电源电压值为,改变电阻的阻值,调节滑动变阻器滑片,保持两端的电压不变,记下对应的4次电流和电阻值,描绘在如图(乙中。
(1)在图(丙中,用笔画线代替导线,将电压表正确连入电路;
(2)图(乙中阴影部分面积表示的物理量是 (选填“电流”、“电压”或“电阻” ,这个物理量的值为 ;
(3)实验过程中,把定值电阻由换为后,应向 (选填“左”或“右” 端移动滑片,同时眼睛应注视 (选填序号);
.变阻器滑片 .电压表示数 .电流表示数
(4)分析图(乙中的实验数据,可以得出的结论是:在电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成 比;
(5)实验中,出现了电压表有示数,电流表无示数,电路发生的故障可能是 (选填序号);
定值电阻短路定值电阻断路变阻器滑片短路变阻器滑片断路
(6)实验中,他所选择的变阻器是 (选填序号)。
. . .
【答案】(1)如图;(2)电压;2;(3)右;;(4)反;(5);(6)。
【解析】(1)(2)阴影部分的面积为横、纵坐标的乘积,即阴影部分的面积为:,所以图乙中阴影部分面积表示的物理量是电压;
定值电阻两端电压;
故电压表接入电路中时,所选的量程应该是的,且并联在电阻两端,如下图所示:
(3)实验过程中,把定值电阻由换为后,根据串联分压原理可知定值电阻两端的电压将变大,为了保持定值电阻两端电压不变,需增大滑动变阻器两端电压,因此需增大滑动变阻器接入电路电阻值,故应将滑片向右端移动滑片,同时眼睛应注视电压表的示数,使电压表的示数保持不变,故选:;
(4)分析图(乙中的实验数据,可以得出的结论是:在电压一定时,电流与电阻成反比;
(5)电压表有示数,电流表无示数,说明电路中与电压表并联部分电路断路,因此电路故障是定值电阻断路,故选:;
(6)由图乙可以看出:当时,;此时电阻两端的电压为:。
由于保持电阻两端的电压不变,则滑动变阻器两端的电压恒定为:;
若电路电流为时,滑动变阻器接入电路的电阻为:,因此滑动变阻器的最大阻值应大于,故符合条件。
故答案为:(1)如图;(2)电压;2;(3)右;;(4)反;(5);(6)。
27.探究电磁感应:
装置如图,闭合开关,让导体不动,电流表指针不偏转:
当导体“上下”或“左右”运动时,电流表指针 “偏转”、“不偏转” 。当导体“前后”运动时,电流表指针 “偏转”、“不偏转” 。通过探究实验可知:闭合电路的部分导体在磁场中做 运动时,电路中会产生感应电流。根据此实验原理,可制成 。若将上述实验电路中加上 (填器材),可探究磁场对电流的作用。
【答案】不偏转;偏转;切割磁感线;发电机;电源。
【解析】如图,当导体“上下”或“左右”运动时,导体不切割磁感线,电路中无感应电流,故电流表指针不偏转;
当导体“前后”运动时,导体切割磁感线,电路中有感应电流,故电流表指针偏转;
通过探究实验可知:闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,电路中会产生感应电流,该现象称为电磁感应现象,整个过程中,机械能转化为电能,根据此实验原理,可制成发电机;
如果加上电源,闭合开关后导体会受力运动,说明磁场对通电导体有力的作用,电动机就是利用这一原理工作的。
故答案为:不偏转;偏转;切割磁感线;发电机;电源。
28.小明用图甲所示的电路测量灯泡的电功率。
(1)闭合开关前应将滑片移到 端(选填“”或“” ,但细心的小明发现,闭合开关前电流表的指针指向了零刻度线左侧,原因是 ,解决上述问题后,闭合开关时发现电压表示数接近,电流表示数为0,原因可能是小灯泡 (选填“断路”或“短路” ;
(2)检查更正后,调节滑片当电压表示数等于小灯泡的额定电压时,电流表如图乙所示为
,则小灯泡的额定功率为 ;
(3)然后小明又分别调整电压表示数为和,得到了灯泡对应的电功率,最后将三次功率的平均值作为小灯泡的额定功率,你认为上述做法 (选填“正确”或“错误” ,原因是 。
拓展:若粗心的小雷将电压表与滑动变阻器并联,则只有电压表示数为 时,才能得到灯泡的额定功率,并且小灯泡的 (选填“实际功率”或“额定功率” 越大,灯泡越亮。
【答案】(1);电流表没有调零;断路;(2)0.8;(3)错误;灯泡在额定电压下的功率才等于额定功率,不能取平均值、另外还应测灯泡电压大于额定电压时的电功率;
0.5;实际功率。
【解析】(1)为了保护电路,闭合开关前应将滑片移到最大值端;
实验前,电流表的指针指在0刻度线的左侧,说明开始时电流表的指针没有在零刻度线处,需要调零;
小灯泡不亮,电流表示数为零,则是电路某处断路,电压表示数接近,说明电压表两接线柱到电源间是通路,所以故障原因可能是与电压表并联的小灯泡断路;
(2)电流表示数如图乙所示,电流表选量程,分度值为,电流为,则灯泡的额定功率为:
;
(3)灯泡的实际功率与实际电压有关,不同电压下的功率不同,灯在额定电压下的功率为额定功率,所以不能求不同电压下的平均功率;
另外小明的实验只研究了实际电压低于或等于额定电压的情况,没有研究实际电压略高于额定电压的情况。
拓展:由图知,电源由两节干电池组成,即电源电压为,若电压表与滑动变阻器并联,由串联电路的电压特点知,只有电压表示数为时,才能得到灯泡的额定功率,灯泡的亮度是由其实际功率决定的,并且小灯泡的实际功率越大,灯泡越亮。
故答案为:
(1);电流表没有调零;断路;(2)0.8;(3)错误;灯泡在额定电压下的功率才等于额定功率,不能取平均值、另外还应测灯泡电压大于额定电压时的电功率;
0.5;实际功率。
六、综合应用题(本大题共3小题,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。)
29.(6分)现代家庭普遍安装了节能型燃气热水器,在一次用水过程中,将的水从加热到。已知,,此燃气热水器的加热效率为。求:
(1)水吸收的热量;
(2)天然气完全燃烧放出的热量;
(3)若使用额定功率为的电热热水器,使的水从加热到,需正常加热的时间是多少?(不计热量损失)
【答案】(1)水吸收的热量为;
(2)天然气完全燃烧放出的热量是;
(3)若使用额定功率为的电热热水器,使的水从加热到,需要正常加热的时间是。
【解析】(1)水吸收的热量:;
(2)由可知,天然气完全燃烧放出的热量:;
(3)不计热量损失,使的水从加热到,电热水器消耗的电能,
由可知,电热水器加热的时间:。
答:(1)水吸收的热量为;
(2)天然气完全燃烧放出的热量是;
(3)若使用额定功率为的电热热水器,使的水从加热到,需要正常加热的时间是。
30.(9分)如图甲所示电路,保持电源电压不变。图乙是电路中灯泡的电流跟其两端电压关系的图像。灯泡正常工作时的电流是。求:
请画出每小题的等效电路图。
(1)只闭合开关和时,电路消耗的功率为。的阻值是多少?
(2)闭合开关、、,滑动变阻器移动到最右端时,电流表的示数为,求滑动变阻器的最大阻值为多少?
(3)只闭合开关,保证灯泡正常工作,滑动变阻器连入电路中的电阻是多大?
【答案】(1)的阻值是;
(2)滑动变阻器的最大阻值为;
(3)只闭合开关,保证灯泡正常工作,滑动变阻器连入电路中的电阻是。
【解析】(1)由电路图可知,只闭合开关和时,灯泡被短路,电路为的简单电路,电流表测量电路电流,等效电路如下图所示:
由可知,的阻值:;
(2)由电路图可知,闭合开关、、,灯泡被短路,与的最大阻值并联,电流表测量干路电流,等效电路如下图所示:
通过的电流:,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以通过滑动变阻器的电流:,
由可得,滑动变阻器的最大阻值:;
(3)由电路图可知,只闭合开关,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测量灯泡两端电压,电流表测量电路电流,等效电路如下图所示:
已知灯泡正常发光的电流为,由图乙可知,灯泡正常发光时,灯泡两端电压为,
因串联电路两端电压等于各部分电路两端电压之和,所以此时滑动变阻器两端电压:,
因串联电路处处电流相等,所以此时滑动变阻器接入电路的阻值:。
答:(1)的阻值是;
(2)滑动变阻器的最大阻值为;
(3)只闭合开关,保证灯泡正常工作,滑动变阻器连入电路中的电阻是。
31.(9分)如图所示的电路中,电阻。闭合开关,电流表示数为。
(1)求电源电压;
(2)当滑片位于滑动变阻器中点时,电流表示数为,求此时滑动变阻器接入电路的阻值;
(3)当滑片位于滑动变阻器最右端时,求整个电路的电功率。
【答案】(1)电源电压为;
(2)此时滑动变阻器接入电路的阻值为;
(3)当滑片位于滑动变阻器最右端时,整个电路的电功率为。
【解析】(1)闭合开关,与并联,此时电源电压等于两端的电压,通过的电流,由欧姆定律可得:
;
(2)测量干路电流,此时流过滑动变阻器的电流为,
,
滑动变阻器两端电压等于电源电压,由欧姆定律可得:
接入电路的阻值:
;
(3)当滑片位于的最右端时,接入电路的阻值为,
此时流过的电流:
,
此时电路的总电流,
此时整个电路的电功率:。
答:(1)电源电压为;
(2)此时滑动变阻器接入电路的阻值为;
(3)当滑片位于滑动变阻器最右端时,整个电路的电功率为。
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