河南省实验中学2018-2019学年九年级上学期物理期中考试试卷
一、单选题
1.(2018九上·河南期中)下列符合实际情况的是( )
A.空调的电功率为1000W B.日光灯工作的电流为3A
C.对人体来说安全电压是36V D.电流表的电阻为1000Ω
【答案】A
【知识点】电功率
【解析】【解答】A. 家用空调的电功率为1000W-2000W左右,A符合题意;
B. 日光灯的功率通常为40W左右,工作的电流约为: ,B不符合题意;
C. 对人体来说安全电压是不高于36V,C不符合题意;
D. 电流表的电阻很小,所以串联在电路中使用,其电阻一般为零点几欧,远小于1000Ω,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】根据常见用电器的电功率的值解答。
2.(2018九上·河南期中)以下所给的单位不是电功率的单位的是( )
A.V·A B.W C.J/s D.kW·h
【答案】D
【知识点】电功率
【解析】【解答】根据电功率公式: 和 知,电功率的单位用: V A 、J/s来表示,其专门名称为瓦特,即W.
而kW h是电功的单位,不是电功率的单位,D符合题意.
故答案为:D.
【分析】根据电功率的计算方法分析电功率的单位,千瓦时是电能的单位。
3.(2017·长春模拟)在如图所示的电路中,闭合开关S,电路正常工作.一段时间后灯L熄灭,一个电表的示数变大,另一个电表的示数变小.将两用电器位置互换后再次闭合开关S,两个电表指针均发生明显偏转.若电路中只有一处故障,且只发生在灯L或电阻R上,则( )
A.灯L短路 B.灯L断路 C.电阻R断路 D.电阻R短路
【答案】A
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】解:
A、如果灯泡短路,电流表示数增大,电压表示数减小;将灯泡和电阻互换位置后,电流表指针偏转,电压表指针偏转.此选项符合题意;
B、如果灯L断路,电流表示数减小为零,电压表示数增大;将灯泡和电阻互换位置后,电流表仍无示数,电压表示数减小为零.此选项不符合题意;
C、如果电阻R断路,电流表和电压表示数都为零.此选项不符合题意;
D、如果电阻R短路,电流表、电压表示数都增大.此选项不符合题意.
故选A.
【分析】由电路图知,灯泡和定值电阻串联在电路中,电压表测量灯泡两端电压,电流表测量通过电路的电流,将每个选项代入题目一次检验,然后确定符合题意的选项.
4.(2018九上·河南期中)对于如图所示的四幅图,下列说法中正确的是( )
A.甲图中软木塞飞出时,管内水蒸气的内能增加
B.乙图中两个压紧的铅块能吊起钩码,主要是因为分子间存在引力
C.丙图中活塞向上运动是内燃机的做功冲程
D.丁图中小朋友下滑时,内能转化为机械能
【答案】B
【知识点】做功改变物体内能;热传递改变物体内能;内燃机的四个冲程;分子间相互作用力
【解析】【解答】A、甲图中软木塞飞出时,内能转化为机械能,管内水蒸气的内能减少,A不符合题意;
B、乙图中两个压紧的铅块能吊起钩码,是分子间存在引力的结果,B符合题意;
C、丙图中活塞向上运动时,进气门关闭,排气门打开,是内燃机的排气冲程,C不符合题意; D、丁图中小朋友下滑时,克服摩擦做功,机械能转化为内能,D不符合题意.
故答案为:B.
【分析】内能对外做功,内能减少,分子间存在引力,根据活塞的运行方向和气门的开合判断冲程,做功可以改变内能。
5.(2018九上·河南期中)某同学设计了一个电子身高测量仪。如图所示下列四个电路中,R是定值电阻,R'是滑动变阻器,电源电压不变,滑片会随身高上下平移。能够实现身高越高,电压表示数越大的电路是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】滑动变阻器的原理及其使用;电路的动态分析
【解析】【解答】A图,电压表与滑动变阻器并联,身高越高时,滑片向上移动,电阻变小,电压表示数变小,不符合题意;
B图,电压表与定值电阻并联,身高越高时,滑片向上移动,电阻变小,定值电阻两端的电压变大,所以电压表示数变大,符合题意;
C图,电压表与电源并联,测量电源电压,示数不会变化,不符合题意;
D图,滑动变阻器、定值电阻、电压表并联在一起,滑动变阻器电阻变化时,电压不变,且滑片到顶端时,会出现短路,电路设计错误,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】根据滑片的移动方向分析电阻的变化,再分析电流表和电压表的示数变化。
6.(2018九上·河南期中)测量灯泡的额定功率的实验中,小明所设计的如图所示电路中(R阻值已知),在无电压表的情况下也能测出已知额定电压灯泡的额定功率的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】电功率的测量;探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】根据已知电阻和灯泡的额定电压计算出灯泡正常发光时通过R的电流,根据 便可计算出灯泡的额定电功率;
C、当干路开关和灯泡支路开关闭合时,灯泡和R并联,电流表测量通过R的电流,移动滑片使得电流表的示数 ,此时灯两端的电压即为额定电压,灯正常发光;当干路开关和竖向放置的开关闭合时,灯和R并联,电流表测量干路电流I,则通过灯的电流 ,根据 即可求出灯泡的额定功率,C符合题意;
ABD、无论三个开关如何组合,都无法确定灯泡是否正常发光,ABD不能测量灯泡的额度功率,ABD不符合题意。
故答案为:C.
【分析】测量用电器的电功率时,当只有电流表时,利用并联电路的电压相等的规律获得电压值,并计算电功率的大小。
二、多选题
7.(2018九上·河南期中)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,主要通过做功增加了气缸内物质的内能
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,C
【知识点】内能的概念;热传递改变物体内能;比热容
【解析】【解答】A、发生热传递时,传递的是热量而不是温度;A不符合题意;
B、一块0℃的冰熔化成0℃的水后,吸收热量,温度不变,所以内能是增加的;B符合题意;
C、内燃机的压缩冲程,活塞压缩气缸内物质,机械能转化为内能,是通过做功改变物体的内能;C符合题意;
D、夏天在室内洒水,水汽化吸收热量,起到降温的作用,不是利用了水的比热容较大的性质;D不符合题意。
故答案为:BC。
【分析】晶体熔化吸热内能增大,热机的压缩冲程机械能转化为内能。
8.(2018九上·河南期中)如图所示,电源电压恒为15V,定值电阻R的阻值为20Ω,闭合开关后,使变阻器的阻值减小5Ω,电流表示数变化了0.1A,则下列说法正确的是( )
A.滑动变阻器的阻值由20Ω减小为15Ω
B.电压表示数减小了2V
C.定值电阻的电功率增大了0.2W
D.电路总功率增大了1.5W
【答案】B,D
【知识点】电阻的串联;欧姆定律及其应用;电路的动态分析;电功率的计算
【解析】【解答】由图可知,变阻器R变与R串联在电路中,电压表测滑动变阻器两端电压,电流表测电路中电流;
A、设原来变阻器接入电路的阻值为R变,变阻器的阻值减小5Ω后,此时变阻器接入电路的阻值为 ,由题意可知: ,
即: , ,
解得:R变=10Ω,所以滑动变阻器的电阻由10Ω减小到了5Ω,A不符合题意;
B、变化前电流, ,
变化后电流, ,
则电压表示数变化量:
,
即电压表示数减小了2V;B符合题意;
C、定值电阻电功率的增大量:
,C不符合题意;
D、总功率的增大量:
,D符合题意。
故答案为:BD。
【分析】根据电源电压不变,结合电流和总电阻计算电压,根据电阻和电流计算电功率。
三、填空题
9.(2018九上·河南期中)桂林山水甲天下,因为城市内桂树成林,所以叫桂林。9、10月的桂林并非只有山清水秀、还有香飘全城。如图所示,我们能闻到桂花的花香这是 现象,并且气温越高花香越浓,这是因为 。
【答案】扩散;温度越高,分子运动越剧烈
【知识点】分子热运动
【解析】【解答】根据分子运动论的知识解答:
我们能闻到桂花的花香这是扩散现象,扩散现象是由分子运动形成的;
因为温度越高,分子运动越剧烈,所以当气温越高时花香越浓。
故答案为:扩散;温度越高,分子运动越剧烈.
【分析】分子在不停的做无规则运动,分子运动形成扩散现象。
10.(2018九上·河南期中)如图所示,验电器的工作原理是 ;用一个带负电的物体a去接触不带电的验电器的金属球b时,a上的一些 转移到b上,所以金属球b也带上负电,瞬时电流方向 (选填“a→b”、“b→a”)。
【答案】同种电荷相互排斥;电子;b→a
【知识点】电荷间的相互作用规律;电流的方向
【解析】【解答】验电器的工作原理是:同种电荷相互排斥。
a带负电,即a上有多余的电子,用带负电的物体a去接触不带电的验电器的金属球b时,则a上的部分电子转移到了b上;
因为电流方向是正电荷定向移动的方向,而电子带负电,所以瞬时电流方向为:b→a.
故答案为:同种电荷相互排斥;电子;b→a。
【分析】验电器的工作原理是同种电荷相互排斥,电流的方向和负电荷的定向移动方向相反。
11.(2018九上·河南期中)如图所示的电路中,R1为定值电阻,R2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,R2的最大阻值为 Ω。
【答案】3;10
【知识点】串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】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R1的两端电压的变化量也是2V,则定值电阻R1的大小为:R1= =5Ω;
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=R1×Ia=5Ω×0.6A=3V;
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R2=15Ω-5Ω=10Ω.
【分析】根据坐标图像中的电流和电压计算电路中的电阻,结合总电流和总电阻计算电源电压。
12.(2018九上·河南期中)如图所示,在试管内装些水,用橡皮塞塞住,加热使水沸腾,会看到塞子被弹出。在塞子被弹出的过程中,水蒸气的 能转化成塞子的 能。该过程与汽油机的 冲程能量转化相同。
【答案】内;机械;做功
【知识点】做功改变物体内能;能量的转化或转移
【解析】【解答】塞子被弹出的过程中,水蒸气对塞子做功,水蒸气的内能减小,温度降低,将内能转化为塞子的机械能。
汽油机的做功冲程中,燃料燃烧释放的内能推动活塞向下运动,内能转化为机械能,与此过程相同。
故答案为:内;机械;做功。
【分析】内能转化为机械能的过程是做功的过程。
13.(2018九上·河南期中)白炽灯在工作时将电能转化为内能和 能。在电压不变的情况下,使用几个月的灯泡会比新买时暗了许多,原因是 。
【答案】光;灯丝在高温下升华,电阻变大,相同电压下工作时,实际功率变小
【知识点】影响电阻大小的因素;实际功率
【解析】【解答】白炽灯在工作时,消耗电能,同时发热、发光,所以工作时将电能转化为内能和光能。
白炽灯工作时,温度很高,灯丝在高温会发生升华,所以灯丝变细,根据影响电阻大小的因素知,灯丝电阻变大;
再根据 知,电阻变大,在相同电压下工作时,实际功率变小,故灯暗了许多。
故答案为:光;灯丝在高温下升华,电阻变大,相同电压下工作时,实际功率变小。
【分析】灯泡可以把电能转化为光,温度升高电阻会变大,实际功率会变小。
14.(2018九上·河南期中)小明家中的电能表如图所示,当家里只有微波炉工作时,电能表在1min内转60转,则微波炉的电功率为 W。从表盘信息可知,小明家还能再接入的用电器功率不能超过 W。
【答案】1000;1200
【知识点】电能表参数的理解;电功率的计算
【解析】【解答】电能表转过60转,微波炉消耗的电能:
,
微波炉的功率: ;
从表盘信息可知,电路中允许接入用电器的最大总功率为:
,
故还能再接入的用电器功率不能超过: 。
故答案为:1000;1200.
【分析】根据电能表转盘转数计算电能的大小,利用电能和时间的比值计算电功率。
四、作图题
15.(2018九上·河南期中)郑州市公交车后门左右扶杆上均装有一个红色按钮,如图所示,每个按钮相当于一个开关。当乘客按下任意一个按钮,驾驶台上的指示亮,提醒司机有人下车。请画出能实现上述目标的电路图。
【答案】解:如图所示:
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】当乘客按下任一按钮,驾驶台上的指示灯都会发光,说明这两个开关可以独立工作、互不影响即两个开关为并联,且指示灯位于干路上,电路图如图所示:
【分析】根据开关可以分别控制用电器,开关并联。
16.(2018九上·河南期中)在如图所示的电路中,Ο所在位置是电压表和电流表,请在其中填入字母V和A,要求开关闭合时,两灯并联,且不损坏两电表。
【答案】解:如图所示:
【知识点】电流表的连接;电压表的连接
【解析】【解答】闭合S后,两灯并联且均能发光,电流从电源正极流出分为两个支路,分别流过L1和L2,所以左边的圈中应为电流表,然后两路汇合共同回到电源负极,故右边圈中为电压表,若为电流表会将L2短路。
如图所示:
【分析】根据电流的流向,和用电器串联的是电流表,和用电器并联的是电压表。
五、实验题
17.(2018九上·河南期中)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所示的实验。用温度计测量液体吸收热量后升高的温度值,并用钟表记录加热时间。实验数据记录如下表:
(1)在实验过程中控制加热时间相同,通过比较 来研究水和食用油吸热能力的差异;
(2)在此实验中,如果要使水和食用油的最后温度相同,就要给 加热更长的时间,此时水吸收的热量 (选填“大于”或“小于”或“等于”)食用油吸收的热量;由此判断, 的吸热能力强。
【答案】(1)升高的温度
(2)水;大于;水
【知识点】比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】(1)在实验过程中控制加热时间相同,是为了让食用油和水吸收的热量相同,此时通过比较升高的温度来研究水和食用油吸热能力的差异.(2)在此实验中,如果要使水和食用油的最后温度相同,根据实验数据知,要给水加热更长的时间.因为选用相同的酒精灯加热,所以加热时间长的吸收的热量多.即水吸收的热量大于食用油吸收的热量.
质量相等,升高相同的温度,根据 知,吸收热量越多,比热容越大,所以由此说明水的吸热能力更强;
【分析】探究不同物体的吸热能力时,要利用相同质量的不同物体吸热相同,温度变化较小的吸热能力小,要利用控制变量法实验。
18.(2018九上·河南期中)小明同学利用额定电压为2.5V的小灯泡(正常工作时电阻约为10Ω)进行“测量小灯泡的电功率”的实验,已知电源电压4V。实验室提供的滑动变阻器有:滑动变阻器R1规格为“20Ω,1A”),滑动变阻器R2(规格为“5Ω,0.5A”)。
(1)为保证实验顺利进行,滑动变阻器应该选 。
(2)图甲是他画出的实验电路图,请你根据电路图用笔画线代替导线,帮他将如图乙所示的实物电路连接完整 。开关闭合前他发现电流表指针如图丙所示,原因是 。
(3)小明在实验时,如果将电流表和小灯泡的位置交换了,其他连接正确,闭合开关后______。
A.电流表有示数 B.电压表示数约4V
C.小灯泡烧坏 D.小灯泡可以发光
(4)正确连接好电路后,闭合开关,从大到小调节滑动变阻器的阻值,并将电压表和电流表部分读数填在下表中。电压表读数为2.5V时,电流表的示数如图所示,请帮小明将此读数填在下表中 。
(5)根据补充完整后的上表数据,测得小灯泡的额定功率是 W;通过比较还发现在灯泡逐渐变亮的过程中,电压表示数与电流表示数的比值在增大,造成这一比值增大的原因是 。
(6)老师告诉同学们,电压表的内阻很大,它并联在电路中时,只有极小的电流通过电压表,可以忽略不计,我们就是用上述方法测量小灯泡电功率的,假如考虑了电流通过电压表的影响。你们测量的小灯泡额定功率比小灯泡真实的额定功率 (选填“偏大”、“偏小”或“相等”)。
【答案】(1)R1
(2);使用前电流表没有校零
(3)A;D
(4)0.8
(5)2W;灯丝电阻随温度的升高而增大
(6)偏大
【知识点】实物的电路连接;电流的测量及电流表的使用;欧姆定律及其应用;电功率的计算;探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】(1)灯泡的正常工作电流约为: ,
滑动变阻器的最小阻值应为: ,
可见滑动变阻器R1规格为“20Ω,1A”的阻值和电流都符合要求,所以为保证实验顺利进行,滑动变阻器应该选R1。(2)根据滑动变阻器一上一下的连接规则,将滑动变阻器的D接线柱连接灯泡的左端,根据灯泡正常工作电压为2.5V,将灯泡右接线柱与电压表的“3V”接线柱连接,如图:
开关闭合前他发现电流表指针如图丙所示,指针未指在零刻度,说明使用前电流表没有校零。(3)实验时,如果将电流表和小灯泡的位置交换了,其他连接正确,此时电流表和小灯泡仍然串联在电路中,电路的总电阻没有变化;
按正确操作时,闭合开关,电流表有示数,小灯泡也可以发光,由于电压表并联在电流表两端,而电流表电阻非常小,所以此时,电压表没有示数,
故答案为:AD。(4)电压表读数为2.5V时,电流表的示数如图所示,电流表使用小量程,分度值为0.02A,读数为0.32A。(5)电压为2.5V时,电流为0.32A。
故测得小灯泡的额定功率是: ;
通过比较还发现在灯泡逐渐变亮的过程中,灯丝温度升高,由于温度越高,电阻越大,所以电压表示数与电流表示数的比值在增大,故造成这一比值增大的原因是:灯丝电阻随温度的升高而增大。(6)假如考虑了电流通过电压表的影响。
则实际测量的电流为: ,即测量电流大于灯泡通过的电流,根据 知,电流偏大,所得功率变大。
所以测量的小灯泡额定功率比小灯泡真实的额定功率偏大。
【分析】测量灯泡的电功率时,利用电压表测量灯泡的电压,通过滑动变阻器使灯泡正常发光,根据电压表和电流表的读数计算灯泡的电功率。
19.(2018九上·河南期中)在做“电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验时,小于采用了如图所示的实验装置。
(1)两个透明的容器中密闭了质量 (选填“相等”或“不相等”)的空气,通过观察 判断电流产生热量的多少。
(2)此实验中将两个电阻串联是为了控制 相等,来研究电流产生的热量与 的关系,将此装置接到电源两端,通电一段时间,电流在 容器中产生的热量较多。
【答案】(1)相等;U形管液面高度差
(2)电流;电阻;B
【知识点】焦耳定律;焦耳定律的应用
【解析】【解答】(1)根据控制变量法的思路,两个透明的容器中应密闭质量相等的空气;导体产生热量,加热空气,空气膨胀,故通过观察U形管液面高度差判断电流产生热量的多少。(2)串联电路中电流处处相等,所以此实验中将两个电阻串联是为了控制通过两电阻的电流相等,而两电阻的阻值不同,所以来研究电流产生的热量与电阻的关系;
将此装置接到电源两端,通电一段时间,即通电时间和电流相等,根据 知,电阻越大,产生热量越多,即电流在B容器中产生的热量较多。
【分析】探究电热的影响因素时,要结合控制变量法,电流产生的热量和电流、电阻和时间有关。
六、计算题
20.(2018九上·河南期中)小华家买了一个家用电吹风,其简化电路如图所示,主要技术参数如下表。电吹风在额定电压下工作,请解答如下问题:
(1)电吹风吹冷风时,通过电动机的电流是多大?
(2)电热丝工作时的电阻是多大?
(3)电吹风内电动机的电阻是1Ω,电吹风吹冷风5min产生的热量是多少?
【答案】(1)解:当吹冷风时,只有电动机工作, ,
由 可得,通过电动机的电流:
(2)解:当电吹风吹热风时,电动机和电热丝并联工作,
电热丝的电功率: ,
由 可得,电热丝的电阻值:
(3)解:电动机的电阻是1Ω,5min内电流通过电动机产生的热量:
【知识点】电功率的计算;焦耳定律的应用
【解析】【分析】根据用电器的电压和电功率计算电流的大小,根据电压和电功率可以计算电阻,结合焦耳定律计算电流产生的热量。
21.(2018九上·河南期中)小明家中新购置了一台挂式电热水器,他查看了电热水器说明书后,将电热水器内部电路结构简化成如图所示电路图,该热水器设有高,中,低三档,电热丝R1=50Ω,电热丝R2=242Ω,电热转化效率为84%,水的比热容为4.2×103J/(kg ℃),求:
(1)高温档的加热功率;
(2)用低温档将22kg水从20℃加热到60℃需要的时间;
(3)如果改用无烟煤,将第(2)中22kg水从20℃加热到60℃需要燃烧无烟煤0.5kg,求加热效率为多少?(无烟煤热值为3.4×107J/kg)
【答案】(1)解:由电路图可知,当三个开关都闭合时,R1与R2并联,电路的总电阻最小,电源电压一定,由 可知,此时电路的总功率最大,热水器处于高温档,所以高温档的加热功率:
(2)解:将22kg水从20℃加热到60℃吸收的热量:
,
由电路图可知,闭合S、S2时,只有R2连入电路中,电路中电阻最大,功率最小,热水器处于低温档,功率为:
,
电热转化效率为84%,即 ,
所以加热时间:
(3)解:燃烧无烟煤0.5kg,释放的热量为:
加热效率为:
【知识点】热量的计算;燃料的热值;电功率的计算
【解析】【分析】根据电压和电阻计算电功率,利用水的比热容、质量和温度差计算热量,结合热效率和吸热的多少计算时间,利用质量和热值计算燃料的热量,利用水的吸热和燃料的放热计算热效率。
河南省实验中学2018-2019学年九年级上学期物理期中考试试卷
一、单选题
1.(2018九上·河南期中)下列符合实际情况的是( )
A.空调的电功率为1000W B.日光灯工作的电流为3A
C.对人体来说安全电压是36V D.电流表的电阻为1000Ω
2.(2018九上·河南期中)以下所给的单位不是电功率的单位的是( )
A.V·A B.W C.J/s D.kW·h
3.(2017·长春模拟)在如图所示的电路中,闭合开关S,电路正常工作.一段时间后灯L熄灭,一个电表的示数变大,另一个电表的示数变小.将两用电器位置互换后再次闭合开关S,两个电表指针均发生明显偏转.若电路中只有一处故障,且只发生在灯L或电阻R上,则( )
A.灯L短路 B.灯L断路 C.电阻R断路 D.电阻R短路
4.(2018九上·河南期中)对于如图所示的四幅图,下列说法中正确的是( )
A.甲图中软木塞飞出时,管内水蒸气的内能增加
B.乙图中两个压紧的铅块能吊起钩码,主要是因为分子间存在引力
C.丙图中活塞向上运动是内燃机的做功冲程
D.丁图中小朋友下滑时,内能转化为机械能
5.(2018九上·河南期中)某同学设计了一个电子身高测量仪。如图所示下列四个电路中,R是定值电阻,R'是滑动变阻器,电源电压不变,滑片会随身高上下平移。能够实现身高越高,电压表示数越大的电路是( )
A. B.
C. D.
6.(2018九上·河南期中)测量灯泡的额定功率的实验中,小明所设计的如图所示电路中(R阻值已知),在无电压表的情况下也能测出已知额定电压灯泡的额定功率的是( )
A. B.
C. D.
二、多选题
7.(2018九上·河南期中)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,主要通过做功增加了气缸内物质的内能
D.夏天在室内洒水降温,利用了水的比热容较大的性质
8.(2018九上·河南期中)如图所示,电源电压恒为15V,定值电阻R的阻值为20Ω,闭合开关后,使变阻器的阻值减小5Ω,电流表示数变化了0.1A,则下列说法正确的是( )
A.滑动变阻器的阻值由20Ω减小为15Ω
B.电压表示数减小了2V
C.定值电阻的电功率增大了0.2W
D.电路总功率增大了1.5W
三、填空题
9.(2018九上·河南期中)桂林山水甲天下,因为城市内桂树成林,所以叫桂林。9、10月的桂林并非只有山清水秀、还有香飘全城。如图所示,我们能闻到桂花的花香这是 现象,并且气温越高花香越浓,这是因为 。
10.(2018九上·河南期中)如图所示,验电器的工作原理是 ;用一个带负电的物体a去接触不带电的验电器的金属球b时,a上的一些 转移到b上,所以金属球b也带上负电,瞬时电流方向 (选填“a→b”、“b→a”)。
11.(2018九上·河南期中)如图所示的电路中,R1为定值电阻,R2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,R2的最大阻值为 Ω。
12.(2018九上·河南期中)如图所示,在试管内装些水,用橡皮塞塞住,加热使水沸腾,会看到塞子被弹出。在塞子被弹出的过程中,水蒸气的 能转化成塞子的 能。该过程与汽油机的 冲程能量转化相同。
13.(2018九上·河南期中)白炽灯在工作时将电能转化为内能和 能。在电压不变的情况下,使用几个月的灯泡会比新买时暗了许多,原因是 。
14.(2018九上·河南期中)小明家中的电能表如图所示,当家里只有微波炉工作时,电能表在1min内转60转,则微波炉的电功率为 W。从表盘信息可知,小明家还能再接入的用电器功率不能超过 W。
四、作图题
15.(2018九上·河南期中)郑州市公交车后门左右扶杆上均装有一个红色按钮,如图所示,每个按钮相当于一个开关。当乘客按下任意一个按钮,驾驶台上的指示亮,提醒司机有人下车。请画出能实现上述目标的电路图。
16.(2018九上·河南期中)在如图所示的电路中,Ο所在位置是电压表和电流表,请在其中填入字母V和A,要求开关闭合时,两灯并联,且不损坏两电表。
五、实验题
17.(2018九上·河南期中)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所示的实验。用温度计测量液体吸收热量后升高的温度值,并用钟表记录加热时间。实验数据记录如下表:
(1)在实验过程中控制加热时间相同,通过比较 来研究水和食用油吸热能力的差异;
(2)在此实验中,如果要使水和食用油的最后温度相同,就要给 加热更长的时间,此时水吸收的热量 (选填“大于”或“小于”或“等于”)食用油吸收的热量;由此判断, 的吸热能力强。
18.(2018九上·河南期中)小明同学利用额定电压为2.5V的小灯泡(正常工作时电阻约为10Ω)进行“测量小灯泡的电功率”的实验,已知电源电压4V。实验室提供的滑动变阻器有:滑动变阻器R1规格为“20Ω,1A”),滑动变阻器R2(规格为“5Ω,0.5A”)。
(1)为保证实验顺利进行,滑动变阻器应该选 。
(2)图甲是他画出的实验电路图,请你根据电路图用笔画线代替导线,帮他将如图乙所示的实物电路连接完整 。开关闭合前他发现电流表指针如图丙所示,原因是 。
(3)小明在实验时,如果将电流表和小灯泡的位置交换了,其他连接正确,闭合开关后______。
A.电流表有示数 B.电压表示数约4V
C.小灯泡烧坏 D.小灯泡可以发光
(4)正确连接好电路后,闭合开关,从大到小调节滑动变阻器的阻值,并将电压表和电流表部分读数填在下表中。电压表读数为2.5V时,电流表的示数如图所示,请帮小明将此读数填在下表中 。
(5)根据补充完整后的上表数据,测得小灯泡的额定功率是 W;通过比较还发现在灯泡逐渐变亮的过程中,电压表示数与电流表示数的比值在增大,造成这一比值增大的原因是 。
(6)老师告诉同学们,电压表的内阻很大,它并联在电路中时,只有极小的电流通过电压表,可以忽略不计,我们就是用上述方法测量小灯泡电功率的,假如考虑了电流通过电压表的影响。你们测量的小灯泡额定功率比小灯泡真实的额定功率 (选填“偏大”、“偏小”或“相等”)。
19.(2018九上·河南期中)在做“电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验时,小于采用了如图所示的实验装置。
(1)两个透明的容器中密闭了质量 (选填“相等”或“不相等”)的空气,通过观察 判断电流产生热量的多少。
(2)此实验中将两个电阻串联是为了控制 相等,来研究电流产生的热量与 的关系,将此装置接到电源两端,通电一段时间,电流在 容器中产生的热量较多。
六、计算题
20.(2018九上·河南期中)小华家买了一个家用电吹风,其简化电路如图所示,主要技术参数如下表。电吹风在额定电压下工作,请解答如下问题:
(1)电吹风吹冷风时,通过电动机的电流是多大?
(2)电热丝工作时的电阻是多大?
(3)电吹风内电动机的电阻是1Ω,电吹风吹冷风5min产生的热量是多少?
21.(2018九上·河南期中)小明家中新购置了一台挂式电热水器,他查看了电热水器说明书后,将电热水器内部电路结构简化成如图所示电路图,该热水器设有高,中,低三档,电热丝R1=50Ω,电热丝R2=242Ω,电热转化效率为84%,水的比热容为4.2×103J/(kg ℃),求:
(1)高温档的加热功率;
(2)用低温档将22kg水从20℃加热到60℃需要的时间;
(3)如果改用无烟煤,将第(2)中22kg水从20℃加热到60℃需要燃烧无烟煤0.5kg,求加热效率为多少?(无烟煤热值为3.4×107J/kg)
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】电功率
【解析】【解答】A. 家用空调的电功率为1000W-2000W左右,A符合题意;
B. 日光灯的功率通常为40W左右,工作的电流约为: ,B不符合题意;
C. 对人体来说安全电压是不高于36V,C不符合题意;
D. 电流表的电阻很小,所以串联在电路中使用,其电阻一般为零点几欧,远小于1000Ω,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】根据常见用电器的电功率的值解答。
2.【答案】D
【知识点】电功率
【解析】【解答】根据电功率公式: 和 知,电功率的单位用: V A 、J/s来表示,其专门名称为瓦特,即W.
而kW h是电功的单位,不是电功率的单位,D符合题意.
故答案为:D.
【分析】根据电功率的计算方法分析电功率的单位,千瓦时是电能的单位。
3.【答案】A
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】解:
A、如果灯泡短路,电流表示数增大,电压表示数减小;将灯泡和电阻互换位置后,电流表指针偏转,电压表指针偏转.此选项符合题意;
B、如果灯L断路,电流表示数减小为零,电压表示数增大;将灯泡和电阻互换位置后,电流表仍无示数,电压表示数减小为零.此选项不符合题意;
C、如果电阻R断路,电流表和电压表示数都为零.此选项不符合题意;
D、如果电阻R短路,电流表、电压表示数都增大.此选项不符合题意.
故选A.
【分析】由电路图知,灯泡和定值电阻串联在电路中,电压表测量灯泡两端电压,电流表测量通过电路的电流,将每个选项代入题目一次检验,然后确定符合题意的选项.
4.【答案】B
【知识点】做功改变物体内能;热传递改变物体内能;内燃机的四个冲程;分子间相互作用力
【解析】【解答】A、甲图中软木塞飞出时,内能转化为机械能,管内水蒸气的内能减少,A不符合题意;
B、乙图中两个压紧的铅块能吊起钩码,是分子间存在引力的结果,B符合题意;
C、丙图中活塞向上运动时,进气门关闭,排气门打开,是内燃机的排气冲程,C不符合题意; D、丁图中小朋友下滑时,克服摩擦做功,机械能转化为内能,D不符合题意.
故答案为:B.
【分析】内能对外做功,内能减少,分子间存在引力,根据活塞的运行方向和气门的开合判断冲程,做功可以改变内能。
5.【答案】B
【知识点】滑动变阻器的原理及其使用;电路的动态分析
【解析】【解答】A图,电压表与滑动变阻器并联,身高越高时,滑片向上移动,电阻变小,电压表示数变小,不符合题意;
B图,电压表与定值电阻并联,身高越高时,滑片向上移动,电阻变小,定值电阻两端的电压变大,所以电压表示数变大,符合题意;
C图,电压表与电源并联,测量电源电压,示数不会变化,不符合题意;
D图,滑动变阻器、定值电阻、电压表并联在一起,滑动变阻器电阻变化时,电压不变,且滑片到顶端时,会出现短路,电路设计错误,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】根据滑片的移动方向分析电阻的变化,再分析电流表和电压表的示数变化。
6.【答案】C
【知识点】电功率的测量;探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】根据已知电阻和灯泡的额定电压计算出灯泡正常发光时通过R的电流,根据 便可计算出灯泡的额定电功率;
C、当干路开关和灯泡支路开关闭合时,灯泡和R并联,电流表测量通过R的电流,移动滑片使得电流表的示数 ,此时灯两端的电压即为额定电压,灯正常发光;当干路开关和竖向放置的开关闭合时,灯和R并联,电流表测量干路电流I,则通过灯的电流 ,根据 即可求出灯泡的额定功率,C符合题意;
ABD、无论三个开关如何组合,都无法确定灯泡是否正常发光,ABD不能测量灯泡的额度功率,ABD不符合题意。
故答案为:C.
【分析】测量用电器的电功率时,当只有电流表时,利用并联电路的电压相等的规律获得电压值,并计算电功率的大小。
7.【答案】B,C
【知识点】内能的概念;热传递改变物体内能;比热容
【解析】【解答】A、发生热传递时,传递的是热量而不是温度;A不符合题意;
B、一块0℃的冰熔化成0℃的水后,吸收热量,温度不变,所以内能是增加的;B符合题意;
C、内燃机的压缩冲程,活塞压缩气缸内物质,机械能转化为内能,是通过做功改变物体的内能;C符合题意;
D、夏天在室内洒水,水汽化吸收热量,起到降温的作用,不是利用了水的比热容较大的性质;D不符合题意。
故答案为:BC。
【分析】晶体熔化吸热内能增大,热机的压缩冲程机械能转化为内能。
8.【答案】B,D
【知识点】电阻的串联;欧姆定律及其应用;电路的动态分析;电功率的计算
【解析】【解答】由图可知,变阻器R变与R串联在电路中,电压表测滑动变阻器两端电压,电流表测电路中电流;
A、设原来变阻器接入电路的阻值为R变,变阻器的阻值减小5Ω后,此时变阻器接入电路的阻值为 ,由题意可知: ,
即: , ,
解得:R变=10Ω,所以滑动变阻器的电阻由10Ω减小到了5Ω,A不符合题意;
B、变化前电流, ,
变化后电流, ,
则电压表示数变化量:
,
即电压表示数减小了2V;B符合题意;
C、定值电阻电功率的增大量:
,C不符合题意;
D、总功率的增大量:
,D符合题意。
故答案为:BD。
【分析】根据电源电压不变,结合电流和总电阻计算电压,根据电阻和电流计算电功率。
9.【答案】扩散;温度越高,分子运动越剧烈
【知识点】分子热运动
【解析】【解答】根据分子运动论的知识解答:
我们能闻到桂花的花香这是扩散现象,扩散现象是由分子运动形成的;
因为温度越高,分子运动越剧烈,所以当气温越高时花香越浓。
故答案为:扩散;温度越高,分子运动越剧烈.
【分析】分子在不停的做无规则运动,分子运动形成扩散现象。
10.【答案】同种电荷相互排斥;电子;b→a
【知识点】电荷间的相互作用规律;电流的方向
【解析】【解答】验电器的工作原理是:同种电荷相互排斥。
a带负电,即a上有多余的电子,用带负电的物体a去接触不带电的验电器的金属球b时,则a上的部分电子转移到了b上;
因为电流方向是正电荷定向移动的方向,而电子带负电,所以瞬时电流方向为:b→a.
故答案为:同种电荷相互排斥;电子;b→a。
【分析】验电器的工作原理是同种电荷相互排斥,电流的方向和负电荷的定向移动方向相反。
11.【答案】3;10
【知识点】串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】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R1的两端电压的变化量也是2V,则定值电阻R1的大小为:R1= =5Ω;
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=R1×Ia=5Ω×0.6A=3V;
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R2=15Ω-5Ω=10Ω.
【分析】根据坐标图像中的电流和电压计算电路中的电阻,结合总电流和总电阻计算电源电压。
12.【答案】内;机械;做功
【知识点】做功改变物体内能;能量的转化或转移
【解析】【解答】塞子被弹出的过程中,水蒸气对塞子做功,水蒸气的内能减小,温度降低,将内能转化为塞子的机械能。
汽油机的做功冲程中,燃料燃烧释放的内能推动活塞向下运动,内能转化为机械能,与此过程相同。
故答案为:内;机械;做功。
【分析】内能转化为机械能的过程是做功的过程。
13.【答案】光;灯丝在高温下升华,电阻变大,相同电压下工作时,实际功率变小
【知识点】影响电阻大小的因素;实际功率
【解析】【解答】白炽灯在工作时,消耗电能,同时发热、发光,所以工作时将电能转化为内能和光能。
白炽灯工作时,温度很高,灯丝在高温会发生升华,所以灯丝变细,根据影响电阻大小的因素知,灯丝电阻变大;
再根据 知,电阻变大,在相同电压下工作时,实际功率变小,故灯暗了许多。
故答案为:光;灯丝在高温下升华,电阻变大,相同电压下工作时,实际功率变小。
【分析】灯泡可以把电能转化为光,温度升高电阻会变大,实际功率会变小。
14.【答案】1000;1200
【知识点】电能表参数的理解;电功率的计算
【解析】【解答】电能表转过60转,微波炉消耗的电能:
,
微波炉的功率: ;
从表盘信息可知,电路中允许接入用电器的最大总功率为:
,
故还能再接入的用电器功率不能超过: 。
故答案为:1000;1200.
【分析】根据电能表转盘转数计算电能的大小,利用电能和时间的比值计算电功率。
15.【答案】解:如图所示:
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】当乘客按下任一按钮,驾驶台上的指示灯都会发光,说明这两个开关可以独立工作、互不影响即两个开关为并联,且指示灯位于干路上,电路图如图所示:
【分析】根据开关可以分别控制用电器,开关并联。
16.【答案】解:如图所示:
【知识点】电流表的连接;电压表的连接
【解析】【解答】闭合S后,两灯并联且均能发光,电流从电源正极流出分为两个支路,分别流过L1和L2,所以左边的圈中应为电流表,然后两路汇合共同回到电源负极,故右边圈中为电压表,若为电流表会将L2短路。
如图所示:
【分析】根据电流的流向,和用电器串联的是电流表,和用电器并联的是电压表。
17.【答案】(1)升高的温度
(2)水;大于;水
【知识点】比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】(1)在实验过程中控制加热时间相同,是为了让食用油和水吸收的热量相同,此时通过比较升高的温度来研究水和食用油吸热能力的差异.(2)在此实验中,如果要使水和食用油的最后温度相同,根据实验数据知,要给水加热更长的时间.因为选用相同的酒精灯加热,所以加热时间长的吸收的热量多.即水吸收的热量大于食用油吸收的热量.
质量相等,升高相同的温度,根据 知,吸收热量越多,比热容越大,所以由此说明水的吸热能力更强;
【分析】探究不同物体的吸热能力时,要利用相同质量的不同物体吸热相同,温度变化较小的吸热能力小,要利用控制变量法实验。
18.【答案】(1)R1
(2);使用前电流表没有校零
(3)A;D
(4)0.8
(5)2W;灯丝电阻随温度的升高而增大
(6)偏大
【知识点】实物的电路连接;电流的测量及电流表的使用;欧姆定律及其应用;电功率的计算;探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】(1)灯泡的正常工作电流约为: ,
滑动变阻器的最小阻值应为: ,
可见滑动变阻器R1规格为“20Ω,1A”的阻值和电流都符合要求,所以为保证实验顺利进行,滑动变阻器应该选R1。(2)根据滑动变阻器一上一下的连接规则,将滑动变阻器的D接线柱连接灯泡的左端,根据灯泡正常工作电压为2.5V,将灯泡右接线柱与电压表的“3V”接线柱连接,如图:
开关闭合前他发现电流表指针如图丙所示,指针未指在零刻度,说明使用前电流表没有校零。(3)实验时,如果将电流表和小灯泡的位置交换了,其他连接正确,此时电流表和小灯泡仍然串联在电路中,电路的总电阻没有变化;
按正确操作时,闭合开关,电流表有示数,小灯泡也可以发光,由于电压表并联在电流表两端,而电流表电阻非常小,所以此时,电压表没有示数,
故答案为:AD。(4)电压表读数为2.5V时,电流表的示数如图所示,电流表使用小量程,分度值为0.02A,读数为0.32A。(5)电压为2.5V时,电流为0.32A。
故测得小灯泡的额定功率是: ;
通过比较还发现在灯泡逐渐变亮的过程中,灯丝温度升高,由于温度越高,电阻越大,所以电压表示数与电流表示数的比值在增大,故造成这一比值增大的原因是:灯丝电阻随温度的升高而增大。(6)假如考虑了电流通过电压表的影响。
则实际测量的电流为: ,即测量电流大于灯泡通过的电流,根据 知,电流偏大,所得功率变大。
所以测量的小灯泡额定功率比小灯泡真实的额定功率偏大。
【分析】测量灯泡的电功率时,利用电压表测量灯泡的电压,通过滑动变阻器使灯泡正常发光,根据电压表和电流表的读数计算灯泡的电功率。
19.【答案】(1)相等;U形管液面高度差
(2)电流;电阻;B
【知识点】焦耳定律;焦耳定律的应用
【解析】【解答】(1)根据控制变量法的思路,两个透明的容器中应密闭质量相等的空气;导体产生热量,加热空气,空气膨胀,故通过观察U形管液面高度差判断电流产生热量的多少。(2)串联电路中电流处处相等,所以此实验中将两个电阻串联是为了控制通过两电阻的电流相等,而两电阻的阻值不同,所以来研究电流产生的热量与电阻的关系;
将此装置接到电源两端,通电一段时间,即通电时间和电流相等,根据 知,电阻越大,产生热量越多,即电流在B容器中产生的热量较多。
【分析】探究电热的影响因素时,要结合控制变量法,电流产生的热量和电流、电阻和时间有关。
20.【答案】(1)解:当吹冷风时,只有电动机工作, ,
由 可得,通过电动机的电流:
(2)解:当电吹风吹热风时,电动机和电热丝并联工作,
电热丝的电功率: ,
由 可得,电热丝的电阻值:
(3)解:电动机的电阻是1Ω,5min内电流通过电动机产生的热量:
【知识点】电功率的计算;焦耳定律的应用
【解析】【分析】根据用电器的电压和电功率计算电流的大小,根据电压和电功率可以计算电阻,结合焦耳定律计算电流产生的热量。
21.【答案】(1)解:由电路图可知,当三个开关都闭合时,R1与R2并联,电路的总电阻最小,电源电压一定,由 可知,此时电路的总功率最大,热水器处于高温档,所以高温档的加热功率:
(2)解:将22kg水从20℃加热到60℃吸收的热量:
,
由电路图可知,闭合S、S2时,只有R2连入电路中,电路中电阻最大,功率最小,热水器处于低温档,功率为:
,
电热转化效率为84%,即 ,
所以加热时间:
(3)解:燃烧无烟煤0.5kg,释放的热量为:
加热效率为:
【知识点】热量的计算;燃料的热值;电功率的计算
【解析】【分析】根据电压和电阻计算电功率,利用水的比热容、质量和温度差计算热量,结合热效率和吸热的多少计算时间,利用质量和热值计算燃料的热量,利用水的吸热和燃料的放热计算热效率。