一、选择题(共15小题,每小题3分,共45分)
1.下列估测最符合实际情况的是( B )
A.人体安全电压不高于220 V
B.家用节能灯的电流约为0.1 A
C.人体感觉最舒适的温度约为36.5 ℃
D.家用液晶电视的电功率约为1 000 W
2.下列说法中,正确的是( B )
A.物体吸收热量时温度一定升高
B.蒸发现象在-20 ℃时也能发生
C.晶体的温度达到它的熔点就一定熔化
D.在标准大气压下,水达到100 ℃就一定开始沸腾
3.如图所示,用毛皮摩擦过的橡胶棒a去接触不带电的验电器金属球b后,验电器的两片金属箔张开,则下列说法正确的是( A )
A.验电器的两片金属箔张开时,金属箔都带负电荷
B.毛皮与橡胶棒摩擦过程中创造了电荷
C.a、b接触时,a上的一些电子转移到b上,瞬时电流方向从a到b
D.用毛皮摩擦过的橡胶棒带正电荷
4.中华文化源远流长,诗词中蕴含丰富的物理知识。下列有关物态变化的分析正确的是( D )
A.“已是悬崖百丈冰”——冰的形成是凝华,需要放热
B.“露似真珠月似弓”——露的形成是熔化,需要吸热
C.“天接云涛连晓雾”——雾的形成是汽化,需要吸热
D.“霜叶红于二月花”——霜的形成是凝华,需要放热
5.如图所示是一款带有开关和指示灯的移动插座,下列说法不正确的是( B )
A.有金属外壳的家用电器要使用三孔插座
B.插座上的开关和指示灯是并联的
C.使用多个大功率用电器时,不要同时接在同一插座上
D.若不慎有水溅入插座里,可能会导致电路短路,空气开关跳闸
6.关于磁场和磁感线,下列说法错误的是( C )
A.磁场对放入其中的磁体有力的作用
B.磁体周围的磁感线是从磁体的北极出来,回到南极
C.磁感线是磁体周围空间实际存在的曲线
D.磁场看不见、摸不到,但可以借助小磁针感知它的存在
7.电与磁的关系神奇有趣,极大推动了现代文明的进步。下列说法不正确的是( A )
甲 乙
丙 丁
A.图甲,闭合开关后,弹簧长度变长
B.图乙是发电机的原理图
C.图丙说明电流周围有磁场
D.图丁研究的是磁场对电流的作用
8.为了严格控制区分外来车辆出入小区,很多小区装备了门禁系统。内部人员的车辆可以被自动识别,横杆启动,视为自动开关S1闭合;外来人员的车辆需要门卫人员按动按钮才能将门打开,视为手动开关S2闭合。两种情况都可以将门打开,则该门禁系统内部电路最接近图中的( B )
A
B
C
D
9.如图所示电路中,开关闭合后,发现灯L1比L2亮,下列分析正确的是( A )
A.L1的电阻比L2的电阻大
B.通过L1的电流比L2的电流大
C.L1两端电压比L2两端电压小
D.L1的实际功率比L2的实际功率小
10.如图所示电路,电源电压不变,R1为定值电阻,当开关闭合后,滑片向右移动时,下列说法正确的是( B )
①电流表示数变小
②电压表V1的示数不变,电压表V2的示数变大
③电压表V1的示数与电流表示数的比值不变
④电压表V2的示数与电流表示数的乘积不变
A.①② B.①③
C.①③④ D.①②④
11.如图所示为某物质熔化时温度随加热时间变化的图象(被加热物质的质量和加热装置的功率不变),下列通过图象得到的信息不正确的是( C )
A.该物质为晶体,熔点为0 ℃
B.熔化过程持续了3 min
C.该物质在B、C两点时的内能相等
D.该物质在CD段的比热容是AB段比热容的2倍
12.物理是一门以实验为基础的学科,任何规律的总结和结论的得出,都是以大量的实验为基础的。下列对实验过程及结论的认识中,不正确的是( B )
A.探究“冰熔化特点”的实验中,要用碎冰且不断搅拌是为了使冰受热均匀,测温更准确
B.探究“水沸腾特点”的实验中,要时刻观察温度计,当温度为100 ℃时,说明水沸腾了
C.“伏安法”测量定值电阻阻值的实验中,测量多组电压电流值是为了减小误差
D.“通电导体在磁场中受力的作用”实验中,同时改变磁场和电流方向,受力方向不变
13.如图所示为一款“智能照明灯”的电路,灯L在天暗时自动发光,天亮时自动熄灭。控制电路中,电源电压恒定,R1为定值电阻,R2为光敏电阻,其阻值随光照强度而变化。下列说法正确的是( D )
A.电磁继电器利用电磁感应原理工作
B.R2的阻值随光照强度的增大而增大
C.当光照强度增大时,电压表示数增大
D.若将R1换成阻值稍小的电阻,可缩短灯L的发光时间
14.在测量额定电压为2.5 V的小灯泡的电功率时。小红所观察和记录的结果如表所示。
小灯泡两端 的电压U/V 0.5 1.0 1.5 2 2.5 3
通过小灯泡 的电流I/A 0.12 0.16 0.19 0.23 0.25 0.28
小灯泡的亮度 暗→亮 正常发光 过亮
分析实验记录,她得出了以下结论:
①小灯泡的额定功率为0.625 W;
②小灯泡的实际功率越大,亮度越亮;
③小灯泡的电阻随两端的电压升高而增大;
④小灯泡和阻值为2 Ω的定值电阻串联接在电压为3 V的电源两端时,能正常发光。
其中正确的是( D )
A.只有① B.只有①②
C.只有①②③ D.①②③④都正确
15.如图所示,A、B分别为额定电压为4 V的小灯泡L和定值电阻R的电流随电压变化关系的图象。下列说法正确的是( A )
①定值电阻R的阻值为10 Ω
②小灯泡L正常工作1 min消耗的电能为96 J
③将小灯泡L和电阻R并联接入电路,当干路电流为0.4 A时,电路消耗的总功率为1.6 W
④将小灯泡L和电阻R串联接入电路中,若通过电阻R的电流为0.5 A,则电源电压为18 V
A.②④ B.③④ C.②③ D.①④
二、填空题(每空2分,共16分)
16.2020年,中国海洋石油有限公司宣布在渤海湾发现了大型油田,经证实该油田储量大、油品好、产能高。石油属于 一次能源 (选填“一次能源”或“二次能源”),属于 不可再生 (选填“可再生”或“不可再生”)能源,石油液化气是通过 压缩体积 的方法使气体液化装入钢瓶中的。
17.2 kg的某种燃料完全燃烧时放出的热量为9.2×107 J,则这种燃料的热值 4.6×107 J/kg,若这些燃料只烧掉,则剩余部分的热值为 4.6×107 J/kg。
18.L1、L2两个灯泡的规格分别为“6 V 3 W”和“3 V 3 W”,不考虑灯丝电阻的变化,在保证电路安全的情况下,若两个灯泡串联后只有一个灯泡能正常发光,此时电路中的电流是 0.5 A,电源电压是 7.5 V。
19.在如图甲所示电路中,闭合开关S后,灯泡L1和L2都能发光,电流表A1和A2的指针均在如图乙所示的位置,则灯泡L1与L2的电阻之比是 4∶1 。
甲
乙
三、作图题(每小题3分,共6分)
20.请根据图中磁感线方向,标出通电螺线管、小磁针的N、S极。
如图所示
21.如图所示,插座和电灯(带开关)是组成家庭电路的常用器件,请你用笔画线代替导线将各器件正确连入电路中。
答案:如图所示
四、实验探究题(22题4分,23题8分,共12分)
22.小田用如图甲所示装置做“比较不同物质的吸热能力”实验,在两个相同的烧杯中分别装入质量、初温都相同的A、B两种液体,并用相同的电加热器分别加热。
甲
乙
(1)要完成该探究实验,除了图甲中的器材外,还需要的测量工具有天平和 秒表 。
(2)实验中选择相同规格的电热器,其目的是 使两种液体在相同的时间内吸收相同的热量 。
(3)小田根据实验测得的数据分别描绘出了A、B两种液体的温度随加热时间变化的图象如图乙所示,分析图乙可知 A (选填“A”或“B”)的吸热能力更强。若加热过程中无热量损失,已知A的比热容为2.4×103 J/(kg·℃),则B的比热容为 1.2×103 J/(kg·℃)
23.在“测定小灯泡的电功率”的实验中,小华同学选用如图甲所示的器材,其中电源电压为6 V,小灯泡的额定电压为2.5 V。(灯丝电阻约为12 Ω)
甲
乙
丙
(1)用笔画线代替导线,将如图甲所示的实物电路连接完整。
(2)为了能够顺利完成实验探究,下列两种规格的滑动变阻器应选
用 B 。
A.“10 Ω 1 A”的滑动变阻器
B.“50 Ω 0.5 A”的滑动变阻器
(3)小华同学连接好电路后闭合开关,发现小灯泡没有发光,她应该 D 。
A.立即检查线路
B.立即更换灯泡
C.立即移动滑动变阻器滑片
D.迅速观察两电表示数情况后再针对性处理
(4)解决该问题后,小华同学闭合开关,移动滑片,电压表的示数如图乙所示,其读数是 2.2 V;为了测量小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的滑片向 A (选填“A”或“B”)端移动。根据实验测得的数据,绘制出小灯泡的电流随它两端电压变化的关系图象(如图丙所示),分析图象可知,小灯泡的额定功率为 0.625 W。
(5)分析如图丙所示的图象可知,当小灯泡两端电压为2 V时,其实际功率在 A (填字母)的范围内。
A.0.4～0.5 W B.0～0.4 W
C.0.5～0.625 W D.0.625～1 W
(6)小华继续实验,设计了如图所示的几种测量上述额定电压为2.5 V小灯泡的额定功率的电路,阻值已知的定值电阻R,电源电压恒定但未知,滑动变阻器的最大电阻未知,在不拆改电路的前提下,能够测出小灯泡额定功率的电路是 AD (多选)。
A
B
C
D
答案:(1)如图所示
五、计算题(24题10分,25题11分,共21分)
24.如图所示,L是“12 V 6 W”的小灯泡,R1是定值电阻,R2是最大阻值为24 Ω的滑动变阻器,电源电压和灯泡的电阻不变。
(1)闭合开关S、S1,滑动变阻器滑片在b端时,小灯泡恰好能正常发光,这时电流表示数为0.9 A,求R1的阻值。
(2)闭合开关S、断开S1时,求小灯泡消耗的最小功率。
答案:(1)30 Ω (2)1.5 W
25.一个有加热和保温两种状态的微型电热水器,内部简化电路如图所示,它由控制电路和工作电路两部分组成,其中R0为热敏电阻,它的阻值随温度的升高而减小,开关S0和S都闭合时,电热水器开始加热,当电热水器中水的温度达到50 ℃时,电磁铁才会把衔铁吸下,使B、C两个触点接通,电热水器处于保温状态,已知R1=55 Ω,R2=2 145 Ω,电热水器的加热效率为84%。[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]求:
(1)将电热水器水箱中2.2 kg的水从15 ℃加热到40 ℃,水吸收的
热量。
(2)电热水器处于加热状态时工作电路的功率。
(3)将2.2 kg的水从15 ℃加热到40 ℃,电热水器需要通电的时间。
(4)当温度达到50 ℃后,通电10 min,R2产生的热量。
解析:(1)水吸收的热量
Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103 J/(kg·℃)×2.2 kg×(40 ℃-15 ℃)= 2.31×105 J。
(2)由题意可知,开关S0和S都闭合,水温未达到50 ℃时,B触点与A接通,工作电路中只有R1工作,此时电热水器处于加热状态,则电热水器处于加热状态时工作电路的功率P加热===880 W。
(3)将2.2 kg的水从15 ℃加热到40 ℃时,水吸收的热量为2.31
×105 J,
电热水器消耗的电能W===2.75×105 J,
由P=可得,需要通电的时间t===312.5 s。
(4)当温度达到50 ℃后,电磁铁会把衔铁吸下,B触点与C接通,R1与R2串联,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,工作电路的电流I===0.1 A,
则通电10 min,R2产生的热量Q2=I2R2t′=(0.1 A)2×2 145 Ω×10×60 s=12 870 J。
答案:(1)2.31×105 J (2)880 W (3)312.5 s
(4)12 870 J一、选择题(共15小题,每小题3分,共45分)
1.下列估测最符合实际情况的是( )
A.人体安全电压不高于220 V B.家用节能灯的电流约为0.1 A
C.人体感觉最舒适的温度约为36.5 ℃ D.家用液晶电视的电功率约为1 000 W
2.下列说法中,正确的是( )
A.物体吸收热量时温度一定升高 B.蒸发现象在-20 ℃时也能发生
C.晶体的温度达到它的熔点就一定熔化 D.在标准大气压下,水达到100 ℃就一定开始沸腾
3.如图所示,用毛皮摩擦过的橡胶棒a去接触不带电的验电器金属球b后,验电器的两片金属箔张开,则下列说法正确的是( )
A.验电器的两片金属箔张开时,金属箔都带负电荷
B.毛皮与橡胶棒摩擦过程中创造了电荷
C.a、b接触时,a上的一些电子转移到b上,瞬时电流方向从a到b
D.用毛皮摩擦过的橡胶棒带正电荷
4.中华文化源远流长,诗词中蕴含丰富的物理知识。下列有关物态变化的分析正确的是( )
A.“已是悬崖百丈冰”——冰的形成是凝华,需要放热
B.“露似真珠月似弓”——露的形成是熔化,需要吸热
C.“天接云涛连晓雾”——雾的形成是汽化,需要吸热
D.“霜叶红于二月花”——霜的形成是凝华,需要放热
5.如图所示是一款带有开关和指示灯的移动插座,下列说法不正确的是( )
A.有金属外壳的家用电器要使用三孔插座
B.插座上的开关和指示灯是并联的
C.使用多个大功率用电器时,不要同时接在同一插座上
D.若不慎有水溅入插座里,可能会导致电路短路,空气开关跳闸
6.关于磁场和磁感线,下列说法错误的是( )
A.磁场对放入其中的磁体有力的作用 B.磁体周围的磁感线是从磁体的北极出来,回到南极
C.磁感线是磁体周围空间实际存在的曲线D.磁场看不见、摸不到,但可以借助小磁针感知它的存在
7.电与磁的关系神奇有趣,极大推动了现代文明的进步。下列说法不正确的是( )
甲 乙 丙 丁
A.图甲,闭合开关后,弹簧长度变长 B.图乙是发电机的原理图
C.图丙说明电流周围有磁场 D.图丁研究的是磁场对电流的作用
8.为了严格控制区分外来车辆出入小区,很多小区装备了门禁系统。内部人员的车辆可以被自动识别,横杆启动,视为自动开关S1闭合;外来人员的车辆需要门卫人员按动按钮才能将门打开,视为手动开关S2闭合。两种情况都可以将门打开,则该门禁系统内部电路最接近图中的( )
A B C D
9.如图所示电路中,开关闭合后,发现灯L1比L2亮,下列分析正确的是( )
A.L1的电阻比L2的电阻大 B.通过L1的电流比L2的电流大
C.L1两端电压比L2两端电压小 D.L1的实际功率比L2的实际功率小
10.如图所示电路,电源电压不变,R1为定值电阻,当开关闭合后,滑片向右移动时,下列说法正确的是( )
①电流表示数变小 ②电压表V1的示数不变,电压表V2的示数变大
③电压表V1的示数与电流表示数的比值不变 ④电压表V2的示数与电流表示数的乘积不变
A.①② B.①③ C.①③④ D.①②④
9题图 10题图 11题图
11.如图所示为某物质熔化时温度随加热时间变化的图象(被加热物质的质量和加热装置的功率不变),下列通过图象得到的信息不正确的是( )
A.该物质为晶体,熔点为0 ℃ B.熔化过程持续了3 min
C.该物质在B、C两点时的内能相等 D.该物质在CD段的比热容是AB段比热容的2倍
12.物理是一门以实验为基础的学科,任何规律的总结和结论的得出,都是以大量的实验为基础的。下列对实验过程及结论的认识中,不正确的是( )
A.探究“冰熔化特点”的实验中,要用碎冰且不断搅拌是为了使冰受热均匀,测温更准确
B.探究“水沸腾特点”的实验中,要时刻观察温度计,当温度为100 ℃时,说明水沸腾了
C.“伏安法”测量定值电阻阻值的实验中,测量多组电压电流值是为了减小误差
D.“通电导体在磁场中受力的作用”实验中,同时改变磁场和电流方向,受力方向不变
13.如图所示为一款“智能照明灯”的电路,灯L在天暗时自动发光,天亮时自动熄灭。控制电路中,电源电压恒定,R1为定值电阻,R2为光敏电阻,其阻值随光照强度而变化。下列说法正确的是( )
A.电磁继电器利用电磁感应原理工作
B.R2的阻值随光照强度的增大而增大
C.当光照强度增大时,电压表示数增大
D.若将R1换成阻值稍小的电阻,可缩短灯L的发光时间
14.在测量额定电压为2.5 V的小灯泡的电功率时。小红所观察和记录的结果如表所示。
小灯泡两端 的电压U/V 0.5 1.0 1.5 2 2.5 3
通过小灯泡 的电流I/A 0.12 0.16 0.19 0.23 0.25 0.28
小灯泡的亮度 暗→亮 正常发光 过亮
分析实验记录,她得出了以下结论:
①小灯泡的额定功率为0.625 W; ②小灯泡的实际功率越大,亮度越亮;
③小灯泡的电阻随两端的电压升高而增大;
④小灯泡和阻值为2 Ω的定值电阻串联接在电压为3 V的电源两端时,能正常发光。
其中正确的是( )
A.只有① B.只有①② C.只有①②③ D.①②③④都正确
15.如图所示,A、B分别为额定电压为4 V的小灯泡L和定值电阻R的电流随电压变化关系的图象。下列说法正确的是( )
①定值电阻R的阻值为10 Ω
②小灯泡L正常工作1 min消耗的电能为96 J
③将小灯泡L和电阻R并联接入电路,当干路电流为0.4 A时,电路消耗的总功率为1.6 W
④将小灯泡L和电阻R串联接入电路中,若通过电阻R的电流为0.5 A,则电源电压为18 V
A.②④ B.③④ C.②③ D.①④
二、填空题(每空2分,共16分)
16.2020年,中国海洋石油有限公司宣布在渤海湾发现了大型油田,经证实该油田储量大、油品好、产能高。石油属于 (选填“一次能源”或“二次能源”),属于 (选填“可再生”或“不可再生”)能源,石油液化气是通过 的方法使气体液化装入钢瓶中的。
17.2 kg的某种燃料完全燃烧时放出的热量为9.2×107 J,则这种燃料的热值 J/kg,若这些燃料只烧掉,则剩余部分的热值为 J/kg。
18.L1、L2两个灯泡的规格分别为“6 V 3 W”和“3 V 3 W”,不考虑灯丝电阻的变化,在保证电路安全的情况下,若两个灯泡串联后只有一个灯泡能正常发光,此时电路中的电流是 A,电源电压是 V。
19.在如图甲所示电路中,闭合开关S后,灯泡L1和L2都能发光,电流表A1和A2的指针均在如图乙所示的位置,则灯泡L1与L2的电阻之比是 。
甲 乙
三、作图题(每小题3分,共6分)
20.请根据图中磁感线方向,标出通电螺线管、小磁针的N、S极。
21.如图所示,插座和电灯(带开关)是组成家庭电路的常用器件,请你用笔画线代替导线将各器件正确连入电路中。
四、实验探究题(22题4分,23题8分,共12分)
22.小田用如图甲所示装置做“比较不同物质的吸热能力”实验,在两个相同的烧杯中分别装入质量、初温都相同的A、B两种液体,并用相同的电加热器分别加热。
甲 乙
(1)要完成该探究实验,除了图甲中的器材外,还需要的测量工具有天平和 。
(2)实验中选择相同规格的电热器,其目的是 。
(3)小田根据实验测得的数据分别描绘出了A、B两种液体的温度随加热时间变化的图象如图乙所示,分析图乙可知 (选填“A”或“B”)的吸热能力更强。若加热过程中无热量损失,已知A的比热容为2.4×103 J/(kg·℃),则B的比热容为 J/(kg·℃)
23.在“测定小灯泡的电功率”的实验中,小华同学选用如图甲所示的器材,其中电源电压为6 V,小灯泡的额定电压为2.5 V。(灯丝电阻约为12 Ω)
甲 乙 丙
(1)用笔画线代替导线,将如图甲所示的实物电路连接完整。
(2)为了能够顺利完成实验探究,下列两种规格的滑动变阻器应选用 。
A.“10 Ω 1 A”的滑动变阻器 B.“50 Ω 0.5 A”的滑动变阻器
(3)小华同学连接好电路后闭合开关,发现小灯泡没有发光,她应该 D 。
A.立即检查线路 B.立即更换灯泡
C.立即移动滑动变阻器滑片 D.迅速观察两电表示数情况后再针对性处理
(4)解决该问题后,小华同学闭合开关,移动滑片,电压表的示数如图乙所示,其读数是 V;为了测量小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的滑片向 (选填“A”或“B”)端移动。根据实验测得的数据,绘制出小灯泡的电流随它两端电压变化的关系图象(如图丙所示),分析图象可知,小灯泡的额定功率为 W。
(5)分析如图丙所示的图象可知,当小灯泡两端电压为2 V时,其实际功率在 (填字母)的范围内。
A.0.4～0.5 W B.0～0.4 W C.0.5～0.625 W D.0.625～1 W
(6)小华继续实验,设计了如图所示的几种测量上述额定电压为2.5 V小灯泡的额定功率的电路,阻值已知的定值电阻R,电源电压恒定但未知,滑动变阻器的最大电阻未知,在不拆改电路的前提下,能够测出小灯泡额定功率的电路是 (多选)。
A B C D
五、计算题(24题10分,25题11分,共21分)
24.如图所示,L是“12 V 6 W”的小灯泡,R1是定值电阻,R2是最大阻值为24 Ω的滑动变阻器,电源电压和灯泡的电阻不变。
(1)闭合开关S、S1,滑动变阻器滑片在b端时,小灯泡恰好能正常发光,这时电流表示数为0.9 A,求R1的阻值。
(2)闭合开关S、断开S1时,求小灯泡消耗的最小功率。
25.一个有加热和保温两种状态的微型电热水器,内部简化电路如图所示,它由控制电路和工作电路两部分组成,其中R0为热敏电阻,它的阻值随温度的升高而减小,开关S0和S都闭合时,电热水器开始加热,当电热水器中水的温度达到50 ℃时,电磁铁才会把衔铁吸下,使B、C两个触点接通,电热水器处于保温状态,已知R1=55 Ω,R2=2 145 Ω,电热水器的加热效率为84%。[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]求:
(1)将电热水器水箱中2.2 kg的水从15 ℃加热到40 ℃,水吸收的热量。
(2)电热水器处于加热状态时工作电路的功率。
(3)将2.2 kg的水从15 ℃加热到40 ℃,电热水器需要通电的时间。
(4)当温度达到50 ℃后,通电10 min,R2产生的热量。
