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莲塘四中九年级第二学期第一次月考物理试卷
一、填空题
1. 科学家的每次重大发现,都有力地推动了人类文明的进程,丹麦物理学家___首先发现了电流周围存在
则磁场,第一个揭示了电和磁之间的联系,小郭同学自制了一个用开关来控制电磁铁南北极的巧妙装置,
如图所示,当开关S接__(选填“a”或“b”)点时,电磁铁的A端是N极。
【答案】 (1). 奥斯特 (2). a
【解析】
【分析】
在1820年,丹麦物理学家奥斯特发现了电流周围存在着磁场;知道电磁铁的 A端是N极,根据安培定则
判定出线圈中的电流方向,由此可判断出线圈中电流的方向,从而可以判断出电压的正负极,最后便可以
判断出开关S接哪一个点。
【详解】[1]丹麦物理学家奥斯特首先发现了通电导线周围存在着与电流方向有关的磁场,第一个揭示了电
和磁之间的联系。
[2]如果电磁铁的A端是N极,根据安培定则,伸出右手,让拇指指向A端则线圈中电流方向向上的,电
流是从左端流入,则开关应该接a。
2. “绿色环保,低碳出行”2015年1月18日,绵阳市首批30辆纯电动公交车投入试运行。假定一辆纯电动
公交车在水平路面上匀速行驶,其电动机的输出功率为120kW,速度为36km/h,共行驶2h,其电动机做
功为______J,公交车的牵引力为________N。
【答案】 (1). 8.64×108 (2). 1.2×104
【解析】
【详解】[1]电动机做的功
W=Pt=120000W×2×3600s=8.64×108J
[2]速度
v=36km/h=10m/s
由P= =Fv 得,牵引力为F= =12000N
3. 用滑轮组将一个重为5N的物体匀速提升10cm,由图可知,绳端受到的拉力F为_____N,滑轮组的机械
效率η为_____。
【答案】 (1). 2.0 (2). 83.3%
【解析】
【详解】[1]从图上可知弹簧测力计的示数为2.0N,绳端受到的拉力是2.0N。
[2]有用功
W =Gh=5N×0.1m=0.5J
有
总功
W =Fs=F×3h=2.0N×3×0.1m=0.6J
总
4. 行驶中的汽车在紧急刹车时,刹车片会发烫,这是通过__的方式增加物体内能的.若汽车行驶过程中消
耗汽油2kg,则这些汽油完全燃烧能放出__J的热量.(汽油热值4.6×107J/kg)
【答案】 (1). 做功 (2). 9.2×l07
【解析】
【详解】改变内能的途径;做功和热传递,刹车片会发烫,是刹车片克服摩擦做功,使刹车片的内能增加、
温度升高,是通过做功途径改变物体内能;2kg汽油完全燃烧产生的热量:
Q =mq=2kg×4.6×l07J/kg=9.2×l07J.
放
5. 航母舰载机即将起飞前,燃料燃烧将______转化为内能,向后喷射出高温高速燃气流。为了避免对舰上
人员及其他器材造成危害,甲板上安装了偏流板,偏流板后装有供冷却水循环流动的格状水管,这是利用
水_______的特性来降低偏流板的温度。【答案】 (1). 化学 (2). 比热容大
【解析】
【分析】
燃料燃烧时,其化学能转化为内能;用水循环来降低偏流板的温度,是因为水在升高相同的温度时可以吸
收更多的热量,冷却效果好。
【详解】[1]飞机内的燃料燃烧时消耗化学能,产生内能,即是将化学能转化为内能的过程。
[2]水的比热容比较大,在升高相同的温度需要吸收更多的热量,所以利用水来降低偏流板的温度。
6. 为测量某种液体的密度,小越利用天平、量筒和烧杯,测量了液体和烧杯的总质量m及液体的体积V,
得到了几组数据并绘出了m﹣V图象,如图所示则液体的密度为_____kg/m3,空烧杯的质量为_____g。
【答案】 (1). 1×103 (2). 20
【解析】
【详解】[1][2]设量杯的质量为 ,液体的密度为ρ,读图可知,当液体体积为V=20cm3时,液体和杯的
1
总质量
可得
当液体体积为V=80cm3时,液体和杯的总质量
1
可得
①-②得液体的密度
代入①得,
7. 如图所示是国产某品牌的电动混合动力汽车,给汽车蓄电池充电时,蓄电池相当于 (填“用电器”或“电源”);刚擦完车玻璃的干毛巾很容易吸附灰尘,但与毛皮摩擦过的橡胶相互排斥,这说明干毛巾带
电.
【答案】用电器 负
【解析】
【详解】给汽车蓄电池充电时,蓄电池是消耗电能的,相当于用电器;毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,相互
排斥,说明带同种电荷,所以说干毛巾带应带负电.
8. 在如图所示的电路中,电源电压保持不变,当开关S闭合,甲、乙两表为电压表时,两表的示数之比U
:U =5:4,则R :R =_____;当开关S断开,甲、乙为电流表时,两表示数之比是I :I =_____.
甲 乙 1 2 甲 乙
【答案】 (1). 1:4 (2). 1:5
【解析】
【详解】由电路图可知,当开关S闭合,甲、乙两表为电压表时,两电阻串联,甲测串联总电压,乙测R
2
两端电压,串联电路中电流处处相等,根据I= ,
= = = = ,
由此可得: = ;
由电路图可知,当开关S断开,甲、乙为电流表时,两电阻并联,甲测通过R 的电流,乙测干路电流,
2
= = = = = .
9. 2017年,吉安要力争建设全国文明城市,繁忙的交通路口安装了很多交通灯,提醒每位市民要遵守交通
规则,如图,为某一路口的红灯黄灯绿灯设施,三只灯均标有“220V 100W”,其中一只灯正常工作时的电流是_____A,这套设备工作24小时耗电_____度。
【答案】 (1). 0.45 (2). 2.4
【解析】
【详解】[1]由于交通灯一直是只有一个灯在亮,而不能三个灯同时亮,故它们是并联的关系,由
“220V100W”知,每个灯的额定功率是100W,根据功率
P
得
[2]每个灯的额定功率是100W,即0.1kW,24小时消耗的电能
W=Pt=0.1kW×24h=2.4kWh=2.4度
【点睛】并联时各个用电器相互不影响,由三个灯不是同时亮的可知,交通灯是并联的,且只能一个亮,
由电功公式W=Pt计算电功。
10. 如图所示的电路中,R 为定值电阻,R 为滑动变阻器,电源电压不变.闭合开关S后,滑片P从a端移
1 2
动到b端,电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图所示,则电源电压为______V,R 的最大阻值为
2
____Ω.
【答案】 (1). 3 (2). 10
【解析】
【详解】当闭合开关S后,滑片P从a端移动到b端时,观察图中电压表和电流表的示数变化情况得,电
压表示数的变化为2V,电流表的变化为0.4A,故定值电阻R 的两端电压的变化量也是2V,则定值电阻R
1 1
的大小为:
R= =5Ω;
1故当滑片滑到a端时,电路中的电流为0.6A,故电源电压为
U=R×I=5Ω×0.6A=3V;
1 a
当滑片滑到b端时,电路中的电流为0.2A,故电路中的总电阻为
R= =15Ω,
故变阻器的最大电阻
R=15Ω-5Ω=10Ω.
2
二、选择题
11. 关于生活中的一些数据,下列说法正确的是( )
A. 液晶电视工作8小时耗电约1 kW•h
B. 对人体安全电压是36 V
的
C. 教室内日光灯正常工作时 电流约20 mA
D. 家用电热水器的额定功率约250 W
【答案】A
【解析】
【详解】A.液晶电视机的功率一般在125W=0.15kW左右,工作8小时大约耗电能
W=Pt=0.125kW×8h=1kW•h
故A正确;
B.经验证明,只有不高于36V的电压对人体才是安全的,故B错误;
C.家用电风扇的工作电流约0.2A,教室中日光灯的工作电流与此差不多,在0.2A=200mA左右,故C错
误;
D.家用电热水器正常工作的电流在5A左右,其功率大约
P=UI=220V×5A=1100W
故D错误。
故选A。
12. 下列有关热和能的说法中,正确的是( )
A. 发生热传递时,温度总是从高温物体传递给低温物体
B. 一块 0℃的冰熔化成 0℃的水后,温度不变,内能变大
C. 内燃机的压缩冲程,主要通过热传递增加了汽缸内物质的内能
D. 夏天在室内洒水降温,利用了水的比热容较大的性质
【答案】B
【解析】A. 发生热传递时,传递 的是热量,而不是温度,所以热量总是从高温物体传递给低温物体,故A错误;
B. 一块 0℃的冰熔化成 0℃的水,由于熔化过程中,温度不变,但吸收了热量,内能是变大的,故B正确;
C. 内燃机的压缩冲程,是通过做功的方式增加了汽缸内物质的内能,故C错误;
D. 夏天在室内洒水降温,利用了水的汽化吸热,故D错误;
故选B.
点睛:温度、热量、内能是不太容易理解,容易混淆的量,温度是一个状态量,实质是物体内分子运动的
剧烈程度;热量是个过程量,表示热传递过程中内能改变多少的量度;内能是物体内部所有分子的动能与
势能的总和,注意加深理解,多练习.
13. 将规格分别为“6V 6W”和“6V 3W”的甲乙两只小灯泡串联后接到电压为6V的电源上,两灯均发光,
忽略灯丝电阻的变化,则下列说法中正确的是( )
A. 甲灯两端电压较大 B. 通过乙灯的电流较大
C. 甲灯较亮 D. 乙灯较亮
【答案】D
【解析】
【分析】
两灯泡 额定电压相等,根据 比较两灯泡电阻之间的关系,两灯泡串联时通过它们的电流相等,
的
根据 比较两灯电压关系,根据 比较两灯泡实际功率之间的关系,从而确定灯泡的亮度关
系。
【详解】AB.根据 得,两灯的电阻分别为
串联时电流处处相等,乙的电阻大,根据 可知,乙灯两端的电压大,故AB错误;
CD.根据 可知,电流相等时,电阻大的功率也大,所以乙灯较亮,故C错误、D正确。
故选D。【点睛】重点是欧姆定律的应用和电功率的率的计算,关键是利用好串联电路的电压和电流特点,是电路
的最基本规律,是分析电路的基础,一定要熟练掌握。
14. 如图 是四冲程汽油机的工作循环示意图,下列说法中不正确的是
A. 甲冲程把机械能转化为内能 B. 乙冲程是排气冲程
C. 丙冲程把机械能转化为内能 D. 丁冲程是吸气冲程
【答案】C
【解析】
【详解】甲冲程进气门排气门关闭,活塞向上移动,压缩冲程,机械能转化为内能,故A正确;进气门关
闭,排气门打开,是排气冲程,故B正确;火花塞点燃,活塞向下运动,是做功冲程,内能转化为机械能,
故C错误;进气门打开,排气门关闭,吸气冲程,故D正确;故选C.
15. 如图所示的电路中,电源电压恒定,闭合开关S后,滑动变阻器的滑片P向左移动的过程中,下列说法
正确的是( )
A. 电流表A 读数变大;电压表V读数变小
1
B. 电压表V读数与电流表A 读数的比值变大
1
C. 电流表A 读数变小;电压表V读数变大
2
D. 电压表V读数与电流表A 读数的比值变小
2
【答案】D
【解析】
【分析】由电路图可知,R 与R 并联,电压表测电源的电压,电流表A 测干路电流,电流表A 测R 支路的电流;
1 2 1 2 2
根据电源的电压可知滑片移动时电压表读数的变化,根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知滑片
移动时通过R 的电流不变,根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律可知该支路电流的
1
变化,根据并联电路的电流特点可知干路电流的变化,进一步求出电压表 V读数与电流表A 读数的比值
2
和电压表V与电流表A 的比值变化。
1
【详解】AC.由图知:电阻R、R 并联,电流表A 测量的是干路电流,电流表A 测量的是通过R 的电流,
1 2 1 2 2
电压表测量的是电源电压故不变,故AC错误;
BD.滑动变阻器接入电路中的电阻是左半部分,当滑片向左移动时,R 变小即电压表读数与电流表A 读
2 2
数的比值变小,电路中的总电阻变小即电压表读数与电流表A 读数的比值变小,故B错误、D正确。
1
故选D。
16. 下图是抓拍机动车闯红灯的工作原理示意图。光控开关接收到红灯发出的光会自动闭合,压力开关受
到机动车的压力会闭合,摄像系统在电路接通时可自动拍摄违规车辆。下列有关说法正确的是( )
A. 摄像系统拍摄的图像是正立缩小的虚像
B. 当红灯损坏不能发光时,该装置仍能正常工作
C. 若将光控开关和压力开关并联,也能起到相同的作用
D. 只要光控开关和压力开关有一个不闭合,摄像系统都不会自动拍摄
【答案】D
【解析】
【详解】A.摄像系统拍摄的图像是倒立缩小的实像,故A错误;
B.红灯损坏时,不能发现信号,故装置将不能工作,故B错误;
C.如果将光控开关和压力开关并联,只要有一个开关接通,系统就会起动,不符合要求,故C错误;
D.由于两个开关是串联关系,所以必须两个同时闭合,电路才会正常工作,故D正确。
故选D。
17. 一弹簧测力计下挂一圆柱体,将圆柱体从盛有水的烧杯上方离水面某一高度处缓缓下降,然后将其逐
渐浸入水中,如图已给出整个过程中弹簧测力计的示数F与圆柱体下降高度h变化关系的实验图象,已知
ρ =1.0×103kg/m3,g取10N/kg.则下列说法中正确的是
水A. 圆柱体所受的最大浮力为8N
B. 圆柱体的密度为2.5×103kg/m3
C. 圆柱体的重力为9N
D. 圆柱体在刚浸没时下表面受到的液体压强是400Pa
【答案】AD
【解析】
【分析】
(1)根据F =G﹣F′可知,当物体在空中受到的浮力为0时,弹簧测力计的示数最大,即为圆柱体的重
浮
力;
(2)圆柱体所受的浮力越大,弹簧测力计的示数越小,当弹簧测力计的示数最小时受到的浮力最大;
(3)圆柱体完全浸入水后,受到的浮力不变,此时圆柱体的体积和排开水的体积相等,利用阿基米德原
理求得圆柱体的体积,利用G=mg和ρ=
求出圆柱体的密度;
(4)由图象可知,当圆柱体在刚浸没时的深度,根据p=ρgh求出此时下表面受到的液体压强.
【详解】(1)由图象可知,当h=0时,弹簧测力计示数为12N,此时圆柱体处于空气中,根据二力平衡
条件可知,G=F =12N,故C错误;
拉
(2)由图象可知物体完全浸没后排开水的体积不再改变,受到的浮力不再改变,则圆柱体受到的浮力F
浮
=G﹣F=12N﹣4N=8N.故A正确;
(3)由F =ρ gV 得:
浮 水 排
V =V = = =8×10﹣4m3,
物 排
由公式G=mg可求出物体的质量m= = =1.2kg,
则圆柱体密度ρ = = =1.5×103kg/m3,故B错误;
物由图象可知,圆柱体在刚浸没时,下表面所处的深度为h=7cm﹣3cm=4cm=0.04m,因此受到的液体压强
P=ρ gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.04m=400Pa,故D正确.
水
故选AD.
18. 如图所示,电源电压为4.5V且保持不变,电压表量程为0 3V,电流表量程为0 0.6A,滑动变阻器R
的规格为“20Ω 1A”,灯泡L标有“2.5V 1.25W”的字样,忽~略灯丝电阻的变化,闭~合开关S,为了保证
各元件都安全,则下列说法中正确的是( )
A. 向左移动滑片,电压表示数变小,电流表示数变大
B. 电流表示数的变化范围是0.3A 0.5A
C. 滑动变阻的阻值范围是4Ω 20Ω~
D. 整个电路消耗的总功率变化~范围是1.35W 2.25W
【答案】ABD ~
【解析】
【分析】
由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器R串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流;根据滑片
的移动可知接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和灯泡两端的电压变化,根据串
联电路的电压特点可知电压表示数的变化;灯泡正常发光时的电压和额定电压相等,根据 和串联
电路的电流特点求出电路中的电流,然后与滑动变阻器和电流表的量程相比较确定电路中的最大电流,此
时滑动变阻器接入电路中的电阻最小,电路的总功率最大,根据欧姆定律求出灯泡的电阻和电路的最小总
电阻,根据电阻的串联求出变阻器接入电路中的最小阻值,根据 求出电路的最大总功率;当电压
表的示数为3V时,电路中的电流最小,电路的总功率最小,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,利用串
联电路的电压特点求出灯泡两端的电压,利用欧姆定律求出电路中的电流,进一步求出电路中电流变化的
范围,根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的最大阻值即可得出滑动变阻器阻值变化的范围,根据
求出电路的最小总功率,然后得出整个电路消耗总功率的变化范围。
【详解】由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器R串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流;A.向左移动滑片时,接入电路中的电阻变小,电路中的总电阻变小,由 可知,电路中的电流变大,
即电流表的示数变大,由 可知,灯泡两端的电压变大,因串联电路中总电压等于各分电压之和,
则滑动变阻器R两端的电压变小,即电压表的示数变小,故A正确;
B.灯泡正常发光时的电压为2.5V,功率为1.25W,因串联电路中各处电流相等,由 可得,灯泡正
常发光时电路中的电流
由于滑动变阻器允许通过的最大电流为1A,而电流表的量程为0 0.6A,则电路中的最大电流 ,
∼
此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小,电路的总功率最大,由 可得,灯泡的电阻和电路的最小总
电阻分别为
,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,则滑动变阻器接入电路中的最小阻值
电路的最大电功率
当电压表的示数为3V时,电路中的电流最小,电路的总功率最小,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,
此时灯泡两端的电压
电路中的最小电流
则电流表示数的变化范围是0.3A 0.5A,故B正确;
∼C.滑动变阻器接入电路中的最大阻值
则滑动变阻器阻值变化的范围是4Ω 10Ω,故C错误;
D.电路的最小功率 ∼
则整个电路消耗的总功率变化范围是1.35W 2.25W,故D正确。
故选ABD。 ∼
三、简答与计算题
19. 如图所示,是小孩荡秋千过程中的简化图,不计空气阻力,请你回答下列问题:
(1)他从A点荡到C点的能量是如何转化的?其机械能如何变化?
(2)若在C点时一切外力消失,他会处于什么状态?请说明理由。
【答案】(1)详见解析;(2)详见解析
【解析】
【分析】
(1)影响动能的影响因素是物体的质量和物体运动的速度,影响重力势能的因素是物体的质量和物体的高度,
其中动能和势能统称为机械能;在分析各个能量的变化时,根据各自的影响因素进行分析。
(2)根据牛顿第一定律可知,当所受外力突然消失时,物体将保持原来的运动状态不变,据此解答。
【详解】(1)当小孩从A点荡到B点向下运动时,速度变大,动能变大,高度变小,重力势能逐渐变小;从
B点荡到C点向上运动时,速度变小,动能变小,高度变大,重力势能逐渐变大;因不计空气阻力,则从
A点荡到C点的机械能不变。
(2)当小孩在C点时速度为零,如果此时他受到的力全部消失,根据牛顿第一定律可知,他将保持静止状态。
20. 近年来,双轮电动平衡车越来越受到人们的喜爱。如图所示,质量为50kg的小美驾驶平衡车在平直的
路面上匀速行驶,3min通过的路程为540m,已知平衡车的质量为10kg,每个轮胎与地面的接触面积为
15cm2,g取10N/kg。求:(1)平衡车的速度;
(2)平衡车的重力;
(3)小美驾驶平衡车时,车对地面的压强。
【答案】(1)3m/s;(2)100N;(3)2×105Pa
【解析】
【分析】
(1)根据速度公式计算平衡车的平均速度。
(2)利用 求出电动平衡车的重力。
(3)车在水平地面上,对水平地面的压力大小等于人和车的总重力,又知受力面积,由 计算压强。
【详解】(1)平衡车的速度为
(2)平衡车的重力
(3)车对水平地面的压力
车对水平地面的压强答:(1)平衡车的速度为3m/s;(2)平衡车的重力为100N;(3)小美驾驶平衡车时,车对地面的压强为
2×105Pa。
21. 如图所示,电源电压恒定,R、R 为定值电阻,R=30Ω,滑动变阻器R 铭牌上标有“35Ω 1A”,开关
1 2 2 0
S闭合后:
(1)将S 闭合、S 断开,滑动变阻器滑片移到最左端后,电流表示数为0.4A,电压表示数为6V,求电源电
1 2
压及定值电阻R 的阻值;
1
(2)求电路消耗的最小总功率;
(3)若电流表的量程为0 0.6A,将S、S 闭合,求滑动变阻器的取值范围。
1 2
【答案】(1)6V,15Ω;~(2)0.72W;(3)15 35Ω
【解析】 ~
【分析】
(1)当开关S 闭合、S 断开,滑动变阻器滑片移到最左端时,滑动变阻器相当于导线,将电阻R 短路,电
1 2 2
路中只有R,电压表测电源电压,电流表测电路中的电流,根据欧姆定律求出定值电阻R 的阻值。
1 1
(2)根据 可知,当电路中的总电阻最大时,电路消耗的总功率最小,根据串、并联电路电阻的特点
可知,当电阻R 与R 串联时,总阻值最大,然后求出电路消耗的最小总功率。
1 0
(3)当S、S 闭合时,R 与R 并联,电流表测干路电流,根据电流表的量程可知干路电流最大等于0.6A,
1 2 2 0
由并联电路特点及欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的最小电阻,即可求出滑动变阻器的范围。
【详解】(1)当开关S 闭合、S 断开,滑动变阻器滑片移到最左端时,滑动变阻器相当于导线,将电阻R
1 2 2
短路,电路中只有R,电压表测电源电压,则电源电压为6V;此时电路中电流为0.4A,根据欧姆定律可
1
知,定值电阻R 的阻值
1
(2)根据 可知,当电路中的总电阻最大时,电路消耗的总功率最小,根据串、并联电路电阻的特点可知,当开关S、S 断开,电阻R 与R 串联,且滑动变阻器的电阻全部接入电路时,电路中总阻值最大,
1 2 1 0
则电路消耗的最小总功率
(3)当S、S 闭合时,电阻R 被短路,R 与R 并联,电流表测干路电流,根据电流表的量程可知干路电流
1 2 1 2 0
最大等于0.6A,根据欧姆定律可知,通过R 的电流
2
则通过R 的电流
0
根据欧姆定律可知,滑动变阻器允许接入电路的最小阻值
故滑动变阻器允许接入电路的阻值范围为15 35Ω。
答:(1)电源电压为6V,定值电阻R 的阻值为~15Ω;(2)电路消耗的最小总功率为0.72W;(3)滑动变阻器允
1
许接入电路的阻值范围为15 35Ω。
22. 多功能养生壶具有精细烹~饪、营养量化等功能,深受市场认可和欢迎。如图是某品牌养生壶简化电路
图。(水的密度 ,水的比热容 ,g取10N/kg)求:
项目 参数
电源电压(V) 220
低温档功率(W) 275
中温档功率(W) 550
高温档功率(W) 1100
容积(L) 1(1)R 的阻值;
1
(2)在标准大气压下,使用高温档将初温为12℃的一壶水烧开,若养生壶高温档加热效率为 80%,求水吸
收的热量和烧开一壶水需要的时间;
(3)一天,小明断开家中其他用电器,只接通养生壶且处于高温档状态,发现家中标有“220V 10(20A);
3000r/(kW ·h)”的电能表3min内转了150圈,求此时养生壶的实际功率是多少?
【答案】(1)88Ω;(2)3.696×105J,420s;(3)1000W
【解析】
【分析】
(1)应用串联电路特点与电功率公式求出电阻阻值。
(2)由热量公式求出水吸收的热量,由效率公式求出壶消耗的电能,然后求出烧开一壶水需要的时间。
(3)3000r/(kW·h)表示电饭锅每消耗1kW·h的电能,电能表的转盘转3000r,据此求电能表转盘转150r消耗
的电能,再利用 求电饭锅此时的实际加热功率。
【详解】(1)由图知,当开关S 断开、S 接A时,电阻R、R 串联,电路中的总电阻最大,由 可
1 2 1 2
知,总功率最小,此时为低温档;当S 接A、S 闭合时,R 被短路,只有电阻R 接入电路,养生壶处于中
2 1 2 1
温档;由 可得,正常工作时通过R 的电流为
1
由 可得,R 的阻值
1(2)由 可得,水的质量
水吸收的热量
由 和 可得,烧开一壶水需要的时间为
(3)3000r/(kW⋅h)表示电饭锅每消耗1kW⋅h的电能,电能表的转盘转3000r,则电能表转盘转150r消耗的电
能
电饭锅此时的实际加热功率
答:(1)电阻R 的阻值是88Ω;(2)水吸收的热量为3.696×105J,烧开一壶水需要的时间为420s;(3)此时养
1
生壶的实际功率是1000W。
四、实验与探究题
23. 利用如图甲所示的实验装置探究“豆浆和牛奶的吸热能力”,操作如下:
(1)在两相同烧杯中分别装入初温相同且________相等的豆浆和牛奶,除天平和装置中的实验器材,还需要
用到________;(2)用相同的酒精灯加热,并用玻璃棒不断搅拌,每隔相同时间记录一次温度,其中某时刻的温度如图乙所
示,其示数为___,选用相同酒精灯加热的目的是:______________;
(3)实验中,是通过比较_________________(选填“升高的温度”或“加热时间”)来反映豆浆和牛奶吸
收的热量。
(4)分析图丙可知,对于质量相同的豆浆和牛奶,升温较快的是________,比热容较大的是________。
【答案】 (1). 质量 (2). 秒表 (3). 39 (4). 使豆浆和牛奶在相等时间内吸收的热量相等 (5). 加
热时间 (6). 豆浆 (7). 牛奶
【解析】
【分析】
我们使用相同的酒精灯通过加热时间的长短来比较吸热多少,这种方法叫转化法;根据图乙中温度计分度
值读数;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。
【详解】(1)[1]根据比较不同物质吸热能力的两种方法,要控制不同物质的质量相同,故在两烧杯中分别装
入初温度相同且质量相等的豆浆和牛奶。
[2]根据实验需要记录的数据可知,除天平和装置中的实验器材,还需要用到秒表测时间。
(2)[3]图乙中,温度计分度值为1℃,其示数为39℃。
[4]选取相同的酒精灯的目的是:使豆浆和牛奶在相等时间内吸收的热量相等。
(3)[5]根据转换法可知,实验中是通过比较加热时间来间接反映豆浆和牛奶吸收的热量。
(4)[6]分析图丙可知,对于质量相等的豆浆和牛奶(加热相同时间),升温较快的是豆浆。
[7]根据比较吸热能力的方法,比热容较大的是牛奶。
24. 王老师上课时拿个水晶球,让同学们透过它看远处倒立的建筑物的像(如图1所示),引起同学们对凸
透镜成像的兴趣。为此老师让大家一起探究凸透镜成像的规律,给同学们准备了凸透镜、凹透镜、光具座、
蜡烛、光屏各一个,火柴盒:
(1)小涛在挑选透镜时,将透镜甲、乙分别正对太阳光,在光屏上出现了如图2(甲)所示的光斑,你认为
他应该选择_______(选填“甲”、“乙”)透镜来进行实验;
(2)小涛在进行实验时发现光屏上所成的蜡烛的像偏上(如图丙所示),是因为忽略了一个操作步骤,这一步应该是_______________________________________;
(3)如图3所示是小明通过实验得到的凸透镜的像距v和物距u关系的图像,由图像可知该凸透镜的焦距是
_______cm;
的
(4)当烛焰距凸透镜35cm时,移动光屏,可在光屏上得到清晰、倒立、_______ 实像,生活中利用这一原
理制成的光学仪器是_______(选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”);某同学取了一个眼镜放在
蜡烛与凸透镜之间靠近透镜的位置,发现光屏上原来清晰的像变模糊了,当他将光屏靠近透镜方向移动一
段距离后,模糊的像又变清晰了,说明这副眼镜是________眼镜;(选填“近视”、“远视”)
(5)实验中小涛不小心用纸把透镜下半部分遮住了,则光屏上的成像情况是__________ (选填“完整的像”、
“一半的像”或“无法成像”)。
【答案】 (1). 乙 (2). 使烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度上 (3). 10 (4). 缩小 (5).
照相机 (6). 远视 (7). 完整的像
【解析】
【分析】
(1)凸透镜对光线具有会聚作用,凹透镜对光线具有发散作用。
(2)在实验中,为使像能成在光屏的中心,应调整烛焰、凸透镜和光屏的高度,使它们的中心大致在同一高
度。
(3)凸透镜成像时,u=v=2f,在图像上找到u=v对应点,根据物距和焦距的关系求出凸透镜的焦距。
(4)当物距大于2f时,凸透镜成倒立缩小的实像;照相机根据这个原理制成;凸透镜成实像时,遵循物近像
远像变大的特点;根据近视眼和远视眼的成因及校正分析作答。
(5)若将凸透镜的一部分遮住,则其它部分仍能会聚光线成像,只是像比原来暗一些。
【详解】(1)[1]图甲光斑的中间比较暗,图乙中间出现亮斑,所以甲对光线具有发散作用,是凹透镜,乙对
光线具有会聚作用,是凸透镜,所以要选择乙透镜进行实验。
(2)[2]为使像能成在光屏的中心,应调整烛焰、凸透镜和光屏的高度,使它们的中心大致在同一高度,烛焰
在光屏上的像偏高,因为凸透镜成倒立的实像,所以是因为烛焰相对于凸透镜靠下,因此为使像能成在光
屏的中央,可以向上移动烛焰或向下移动凸透镜,或向上移动光屏。
(3)[3]由图知,当物距为20cm时,像距也为20cm,根据凸透镜成像的规律,物距等于2倍焦距时,成倒立
等大的实像,此时像距与物距相等,则2f=20cm,即f=10cm。
(4)[4]烛焰距凸透镜35cm时,物距大于2f,此时成倒立、缩小的实像。
[5]日常生活中利用这一原理制成的光学仪器是照相机。
[6]某同学取下自己所带的眼镜放在蜡烛与凸透镜之间靠近透镜的位置,原来光屏上清晰的像变模糊了,他将光屏向靠近透镜方向移动一段距离后,此时的物距是减小的,说明该眼镜对关系具有会聚作用,故是凸
透镜,说明该同学所带的是远视眼镜。
(5)[7]用不透明的纸板挡住透镜下半部分,凸透镜的其它部分仍然能够会聚光线而成像,所成像的形状不变
(即是完整的),只是像比原来暗一些。
25. 在探究导体中电流与电阻的关系的实验中,实验器材有:学生电源(3V不变),电流表、电压表、定
值电阻4只(5Ω、10Ω、20Ω、25Ω各一只),滑动变阻器M(10Ω 1A),滑动变阻器N(20Ω 1A),开
关、导线若干:
实验次数 电阻/Ω 电流/A
1 5 0.40
2 10 0.20
3 20 0.10
4 25 0.08
(1)请你用笔画线代替导线,将图中的实物电路连接完整,要求滑片P向B端移动时电路中的电流变大;
( )
(2)连接好电路,闭合开关,发现电流表示数几乎为零,电压表示数为3V,调节滑动变阻器的阻值,两表
示数均无明显变化,电路故障原因可能是_____;
(3)排除故障后闭合开关,移动滑动变阻器,电压表示数为2V,然后断开开关,将电阻R 从5Ω换成10Ω,
再闭合开关,此时电压表的示数_____(选填“大于”、“小于”或“等于”)2V,接下来他应将滑动变
阻器的滑片向_____端(选填“A”、“B”)移动使电压表示数保持不变;
(4)更换不同定值电阻进行了实验,记录实验数据如表,分析表中数据可得到的结论是:_____;
(5)实验中应选择的滑动变阻器是_____(选填“M”、“N”)。【答案】 (1). (2). R断路 (3). 大于 (4). B (5). 在电压一
定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比 (6). N
【解析】
【分析】
(1)使滑动变阻器与定值电阻串联,滑片P向B端移动时电路中电流变大,说明滑动变阻器接入电路的阻值
减小,故将B接线柱接入电路。
(2)无论怎样移动滑动变阻器的滑片,电流表的示数为零,说明电路出现断路,并且断路在电压表两接线柱
之间;根据表格数据可知电流表使用的量程,由电流表量程和分度值读出其示数。
(3)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。
(4)研究电流跟电阻关系时,控制电压不变,分析电流和电阻的变化关系得出结论。
(5)根据表格中数据,用公式 计算出导体两端的电压;根据串联分压的知识,当定值电阻的阻值最
大时,所需的滑动变阻器的阻值也最大,结合欧姆定律的知识计算得出。
【详解】(1)[1]将滑动变阻器的B接线柱与定值电阻的右接线柱相连,如下图所示:
(2)[2]闭合开关,无论怎样移动滑片,且电压表始终为3V,电流表示数为零,说明电压表串联在了电路中,
电流太小电流表显示不出来,则故障的原因可能是R断路。
(3)[3]根据串联分压原理可知,将定值电阻R由5Ω换成10Ω的电阻,电阻增大,其分得的电压增大,电压
表的示数大于2V。
[4]探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,即应保持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,则滑片应向A端移动,使电压表的示数为2V。
(4)[5]研究电流跟电阻之间的关系,电流的变化倍数与电阻变化倍数的倒数相等,故可得结论:在电压一定
时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(5)[6]电压表的示数保持不变,由表格中数据知
根据串联分压的知识,当定值电阻的阻值最大为25Ω时,所需滑动变阻器的阻值也最大,此时电路中电流
为
则有
因此选择滑动变阻器N。
26. 在“测量小灯泡的额定功率”实验中,灯泡上标有“2.5V”字样,电源电压恒定:
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整;
( )
(2)电路连接正确后,把滑片移到最左端,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数;若
故障只有一处,则故障可能是:_____;
(3)排除故障,继续实验,调节滑动变阻器,当灯泡正常发光时电流表的示数如图乙所示,小灯泡的额定功
率为_____;
(4)完成上述实验后,小聪向老师要了一个已知阻值为R 的定值电阻和一个单刀双掷开关,借助部分现有的
0
实验器材,设计了如图丙所示的电路,也测出了灯泡的额定功率。请完成下列实验步骤:
①闭合开关S,将S 拨到触点2,移动滑片,使电压表的示数为2.5V;
1 2
②______,保持滑片的位置不动,读出电压表的示数U;③灯泡额定功率的表达式为P =_____(用已知量和测量量表示)。
额
【答案】 (1). (2). 灯泡短路 (3). 1 (4). 闭合S 、将S
1 2
拔到1 (5).
【解析】
【分析】
(1)变阻器按一上一下接入电路中与灯串联,灯的额定电压为2.5V,电压表选用小量程与灯并联。
(2)闭合开关,电流表有示数,说明电路为通路,根据小灯泡不亮,电压表无示数分析。
(3)根据电流表选用小量程确定分度值读数,根据 可求出小灯泡的额定功率。
(4)要测灯的额定功率,首先使灯正常发光,先将电压表与灯并联,通过移动滑片的位置,使灯的电压为额
定电压;保持滑片位置不动,通过开关的转换,使电压表测灯与定值电阻的电压,因此时各电阻的大小和
电压不变,灯仍正常工作,根据串联电路电压的规律,可求出此时定值电阻的电压,由欧姆定律可求出灯
的额定电流,根据 可求出灯的额定功率。
【详解】(1)[1]变阻器按一上一下接入电路中与灯串联,灯的额定电压为2.5V,电压表选用小量程与灯并
联,如下所示:
(2)[2]电路连接正确后,把滑片调到最左端,闭合开关,电流表有示数,说明电路为通路,发现小灯泡不亮,电压表无示数,若故障只有一处,则故障可能是灯泡短路。
(3)[3]闭合开关,移动变阻器滑片,当灯泡正常发光时电流表的示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度
值为0.02A,电流大小为0.4A,则小灯泡的额定功率
(4)②[4]闭合S,将S 拔到1,保持滑片的位置不动,读出电压表的示数U。
1 2
③[5]在②中,电压表测量灯与定值电阻的电压,此时各电阻的大小和电压不变,灯仍正常工作,根据串联
电路电压的规律,此时定值电阻的电压
由欧姆定律可得,灯 的额定电流
灯泡额定功率的表达式为