广东省江门市江海区2023-2024九年级上学期期末调研考试物理试题

广东省江门市江海区2023-2024学年九年级上学期期末调研考试物理试题
1.(2024九上·江海期末)小明同学发现教室里一共有九盏日光灯,分别由个开关控制,即一只开关同时控制盏日光灯,这三盏日光灯的连接方式是(  )
A.串联 B.并联
C.可能串联 D.以上说法都不对
2.(2024九上·江海期末)下列有关分子热运动的说法,正确的是(  )
A.海绵容易被压缩表明分子间有间隔
B.的冰内能为零
C.尘土飞扬,说明分子在永不停息地做无规则运动
D.红墨水滴入水中,水渐渐变红,这是扩散现象
3.(2024九上·江海期末)如图所示是内燃机某冲程工作示意图,下列过程中的能量转化情况与些冲程相同的是( )
A.搓手取暖 B.锤打铁丝 C.钻木取火 D.燃放鞭炮
4.(2024九上·江海期末)由同种材料制成的AB和BC两段导体,它们的长度相同,AB的横截面积比BC的小,将它们按照如图所示的方式串联在电路中,不计温度的影响,下列的说法正确的是(  )
A.IAB>IBC B.RAB=RBC C.UAB>UBC D.PAB5.(2024九上·江海期末)如图所示是“静电章鱼”塑料丝放在PVC管上方,细塑料丝就会以“章鱼”的形象悬在空中。对该现象的分析正确的是(  )
A.细塑料丝带电是通过摩擦的方法创造了电荷
B.细塑料丝、PVC管因带了异种电荷而互相排斥
C.“章鱼”悬在空中的现象与验电器工作原理相同
D.细塑料丝带电的实质是分子在物体间的转移
6.(2024九上·江海期末)关于下面四幅图的说法,正确的是(  )
A.甲图中活塞压缩空气使温度升高,空气的内能是通过热传递的方式改变的
B.乙图中瓶内空气推开瓶塞,内能减少,瓶口出现的白雾是汽化现象
C.丙图中观察气体扩散实验,应将装有二氧化氮气体的瓶子放在下方
D.丁图中悬挂重物不能把两块铅块分开,说明分子间存在引力,没有斥力
7.(2024九上·江海期末)下列说法中正确的是(  )
A.我国家庭电路的电压是
B.使用测电笔时,人体一定要接触笔尖金属体
C.有金属外壳的家用电器接地线是为了保证使用安全
D.家庭电路中有一插座内的火线和零线相接触,其余用电器仍可正常工作
8.(2024九上·江海期末)如图所示,当开关S1,S2都断开时,电路处于   状态;当S1闭合,S2断开时,电路处于   状态;当开关S1,S2都闭合时,电路处于   状态。
9.(2024九上·江海期末)如图所示,甲为亮度可调的台灯,电位器是一个   电阻(选填:“可变”或“定值”);乙为电位器的内部结构示意图,a、b、c是它的三个接线柱,旋钮带动滑片转动。若顺时针旋转旋钮时灯泡发光变亮,则需将   接线柱接入电路。(选填:“a和b”、“a和c”或“b和c”,下同)如将   接线柱接入电路则亮度不可调节。
10.(2024九上·江海期末)如图所示,在“探究影响导体电阻大小的因素”实验中,为比较电阻大小,可将电流表与电阻   (选填“串联”或“并联”)接入电路,当电流表示数越小,说明与其串联的电阻越   ;探究电阻大小与横截面积关系时,要选择   (选填字母代号)两根电阻丝。
11.(2024九上·江海期末)一台汽油机飞轮的转速为,在内汽油机完成   个冲程,对外做了   次功。如果汽油机在一段时间内消耗了汽油,若这些汽油完全燃烧,可放出热量   。
12.(2024九上·江海期末)汽车用水作为发动机冷却液是因为水的   大,由于水箱中的水不断吸热,水的内能会   ,当水箱中的水不断汽化后,质量减少了,则剩下的水比热容   后两空选填“增大”“减小”或“不变”。
13.(2024九上·江海期末)某同学家4月底电能表读数如图所示,该电能表允许接入的最大电功率为   W。5月底电能表的读数为,若当地电价为0.6元/,则5月份他家应交电费   元;该同学将某家用电器单独接在该电能表上正常工作,电能表转盘转了320转,则这个家用电器可能是   (选填“空调”、“台灯”或“电视机”)。
14.(2024九上·江海期末)电灯的发明,照亮了人类生活的每一个角落,图甲所示的白炽灯是利用电流的   (选填“热效应”“磁效应”或“化学效应”)使灯丝达到白炽状态而发光的,发光效率仅,更多能量都以内能的形式散失到周围环境中,现在用来照明的白炽灯已被图乙所示节能、环保的LED灯所替代,一只“ ”LED灯的亮度相当于一只“ ”白炽灯的亮度,LED灯主要是用   (选填“纳米材料”“超导材料”或“半导体材料”)制成的,某家庭每天开灯,若用一只“ ”LED灯代替一只“ ”白炽灯来照明,这个家庭一个月(30天)可节电   。
15.(2024九上·江海期末)如图所示是未完成连接的实物图,请用笔画线代替导线完成该电路的连接.要求:两灯并联.开关S在干路上,电流表只通过L1的电流,导线不能交叉.
   
16.(2024九上·江海期末)如图电路,闭合开关,要使L1和L2都发光,图中a、b处分别接上合理的电表(电流表或电压表),请在圆圈中填上合适的字母A或V。
17.(2024九上·江海期末)如图所示为小明家墙上安装的一个三孔带开关的插座。此插座的优点是,不用拔下插座上的插头,只需将插座上的开关断开就可以安全切断电源。请在图中将开关和插座正确地接到电路中。
18.(2024九上·江海期末)小明利用如图甲所示的实验装置探究“电流跟电压的关系”,电源为两节新干电池,电阻为定值电阻,滑动变阻器标有“;1A”字样。
(1)连接电路的过程中,开关应   ,滑动变阻器的滑片P应置于   (选填“A”或“B”)端:
(2)连接好电路后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,发现两表指针偏转情况如图乙所示,则故障是   ;
实验序号 1 2 3 4
电压 1.0 1.5 2.0 2.5
电流 0.2
0.4 0.5
(3)排除故障后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,测得数据如右表所示,其中第2次实验中电流表的示数如图丙所示,其读数为   A,由表中数据可知电阻R的阻值为   ;
(4)在这个实验中滑动变阻器的主要作用是保护电路和   ;
(5)分析表中的数据,你能得到的结论是:当导体的电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成   (选填“正比”或“反比”)。
19.(2024九上·江海期末)如图甲是小明“探究串联电路的电压规律”的实验电路图。
(1)实验时,灯和灯的规格应   (选填“相同”或“不相同”),电压表应与被测电路   (选填“串联”或“并联”);
(2)闭合开关后,小明发现两灯都不发光.于是分别把电压表接在图甲中AB两点、BC两点及AC两点,测得数据分别是;小明检查发现只有灯和灯中的一盏出现故障,则故障可能是   ;
(3)处理好故障后,小明把电压表接在AB之间重新测量,电压表示数如图乙所示,电压表的分度值是   V;为了使实验结果更准确,接下来小明应该:断开开关   ;
(4)正确实验后,数据记录如下表,AB、BC、AC间的电压正确的关系是   。
次数 AB间的电压 BC间的电压 AC间的电压
1 1.0 1.8 2.8
2 1.2 1.6 2.8
3 1.1 1.7 2.8
20.(2024九上·江海期末)如图是探究“电流通过导体时产生热量与哪些因素有关”的实验装置,两个透明容器中密封着等量的空气。
(1)实验中,要比较电阻丝产生的热量的多少,只需比较与之相连的U形管中液面的高度差,是因为电流有   效应;
(2)甲装置可探究电流产生的热量与   的关系,通电一段时间后,   (选填“左”或“右”)侧容器中U形管中液面的高度差大;
(3)乙装置中的电阻的作用主要是使   ;
(4)如果乙装置中发生了断路,保证电源电压及通电时间相同,与未发生断路时相比较,则左侧U形管中液面的高度差将   (选填“变大”“变小”或“不变”);
(5)利用甲装置还可以研究电压一定时,电流通过导体时产生热量与电阻的关系,可将甲装置做如下改动:将接在B接线柱上的导线改接在A处,再取一根导线连接在   两个接线柱上即可。
21.(2024九上·江海期末)如图是某家用电扇及其铭牌。
(1)电扇正常工作时的电流是多大?
(2)电扇使用事项中明确规定:“禁止用手或其他物体阻挡叶片转动”,这是因为正常工作的电扇,如果叶片被卡住而不转动时,电能将全部转化为内能,很容易烧坏电动机线圈。已知线圈电阻为,若正常工作的电扇叶片被卡住不转的状态持续,则线圈中电流产生的热量是多少?
22.(2024九上·江海期末)如图所示,甲是一种常见的电热水袋,乙是它的结构示意图,其性能指标如表所示。已知水的初始温度为15℃,在额定电压下加热9min,温控开关自动断开,指示灯熄灭,水的比热容为,请根据信息完成下列问题:
额定电压 额定加热功率 指示灯功率 袋内充水 自动断电温度
220V 500W ≤0.2W 900g 65℃
(1)水吸收的热量为多少?
(2)加热效率为多少?
(3)若要缩短电热水袋中水加热的时间,现提供一个与R相同阻值的电阻对电路进行改装,请说明新加入的电阻应该串联还是并联接入电路。
23.(2024九上·江海期末)“月下棹神舟,星夜赴天河”,2021年10月16日,在酒泉卫星发射中心载人航天发射场,翟志刚、王亚平、叶光富三位中国航天员乘神舟十三号再征太空,开启了中国空间站有人长期驻留的时代。
(1)如图2所示,长征二号F运载火箭正在发射的情景,它采用了我国新研制的大推力液氧液氢发动机。火箭起飞时,液态氢燃料在燃烧过程中,其热值大小   (选填“变大”“变小”或“不变”),燃料燃烧时,产生大量高温高压的燃气,燃气对火箭做功,燃气的内能会   (选填“增大”“减小”或“不变”);
(2)火箭在加速上升过程中,对于火箭搭载的卫星而言,其动能   (选填“增大”“减少”或“不变”),机械能   (选填“守恒”或“不守恒”);
(3)12月9日宇航员王亚平在空间站进行了太空直播授课,实现了天地互动,所需的电能主要来源于太阳能帆板,如图3所示,太阳能帆板是一种把太阳能转化为   能的装置,它相当于电路中的   。
24.(2024九上·江海期末)如图1所示为人们所喜爱的电动自行车,它轻便、节能、环保。只要将图中车钥匙插入锁孔并顺时针旋转一下,车子就通电了,但不会行驶。
(1)这车钥匙实质相当于一个   ,跨上自行车将右手把向后旋转,车子就能前进,并且向后旋转的角度越大,车速就越快,右手把实质相当于一个   。给电动车充电时,电瓶相当于   (选填“电源”或“用电器”);
(2)图2是电动车的充电插口,内有金属插脚,在使用过程中绝不能拿硬币、手等去触碰;图3是电动车的局部电路图,其中控制器是指电动车利用蓄电池工作的所有用电器。如果硬币碰到充电插口的两个金属插脚,可能会造成   (选填“蓄电池”、“控制器”或“充电插口”)损坏;如果人体触碰蓄电池两极,人   (选填“有”或“无”)危险;
(3)电动自行车两刹车手柄(如图4)中各有一只开关S1和S2;在行驶中用任一只手柄刹车时,该手柄上的开关立即断开,电动机停止工作,以下电路符合要求的是   。
25.(2024九上·江海期末)阅读短文,回答问题:
超导体
各种金属导体中,银的导电性能是最好的.20世纪初,科学家发现,某些物质在很低的温度时,如铝在以下,铅在以下,电阻就变成了0。这就是超导现象.金属和合金出现超导现象的临界温度都很低.1987年,华裔美国籍科学家朱经武以及中国科学家赵忠贤相继研制出钇-钡-铜-氧系材料,使临界温度提高到。在高温超导研究领域,我国科学家作出了先驱性和开创性的贡献,持续推动了国际高温超导研究的发展。
如果把超导现象应用于实际,会给人类带来很大的好处.在发电厂发电、远距离输电等方面若能采用超导材料,可以大大降低由于电阻引起的电能损耗。
(1)超导材料达到一定条件时,其电阻就能降到   ,此时,若超导体通过的电流,超导体两端电压为   V,时间内超导体产生的热量为   J;
(2)在低于的环境中的铝的内能   (选填“等于”或“大于”)零:
(3)在南极气温低至的自然环境下,钇-钡-铜-氧系材料   (选填“可以”或“不可以”)成为超导体;
(4)目前超导体的研究领域取得了许多成果,但是仍然没有在生活实际中广泛运用,是因为超导现象的   很低:假设未来的某一天,超导体技术实现重大突破,可以用来制作   。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】电路的基本连接方式
【解析】【解答】教室里一共有九盏日光灯,各灯泡的发光互不影响,是并联电路,B符合题意。
故答案为:B.
【分析】用电器工作互不影响,是并联电路。
2.【答案】D
【知识点】内能的概念;分子热运动
【解析】【解答】A.海绵容易被压缩,是固体间存在空隙,A不符合题意;
B.一切物体都有内能,0℃的冰内能不为零,B不符合题意;
C.尘土飞扬,是固体颗粒的运动,不是分子的无规则运动,C不符合题意;
D.红墨水滴入水中,水渐渐变红,是分子无规则运动形成的扩散现象,D符合题意。
故答案为:D.
【分析】固体颗粒的运动,不是分子运动;扩散现象是分子运动形成的。
3.【答案】D
【知识点】热机的四个冲程
【解析】【解答】图中,气门都关闭,活塞下行,火花塞点火,是做功冲程,将内能转化为机械能;
AC、搓手取暖、钻木取火是克服摩擦做功,机械能转化为内能,故AC错误;
B、锤打铁丝,敲击铁丝时,将机械能转化为内能,故B错误;
D、燃放鞭炮时,燃料燃烧,将化学能转化为内能,鞭炮炸开,内能转化为机械能,故D正确。
故选D.
【分析】根据内燃机 气门和活塞运行方向,判断冲程和能量变化,结合生活中的能量转化解答。
4.【答案】C
【知识点】串联电路的电流规律;影响电阻大小的因素;欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】A.图中两段导体串联,根据串联电路电流规律,两导体的电流相等,即IAB=IBC,故A错误;
B.导体AB和BC,材料、长度相同,AB横截面积比BC的小,则RAB>RBC,故B错误;
C.根据电流相等和RAB>RBC,利用U=IR,AB段电阻大,分压大,电压为UAB>UBC,故C正确;
D.根据P=I2R,电流相等,电阻AB大,则两段导体发热的功率:PAB>PBC,故D错误。
故选C。
【分析】导体的材料和长度相同,横截面积越大,电阻越小,串联电路电流相等,根据U=IR,计算分压大小;根据P=I2R,分析电功率的大小。
5.【答案】C
【知识点】两种电荷;电荷间的相互作用规律;验电器的原理及使用
【解析】【解答】AD.用摩擦的方法可以使塑料丝带电,这种使物体带电的方法叫做摩擦起电,这个过程并不是创造了电,其实质为电子发生了转移,故A、D错误;
B.由图中现象可以得出,细塑料丝、PVC管带同种电荷,因为同种电荷互相排斥,故B错误;
C.“章鱼”悬在空中的现象说明了同种电荷互相排斥,而验电器的工作原理是利用同种电荷相互排斥,故C正确。
故选C。
【分析】AD.摩擦起电的实质是电荷(电子)的转移。
BC.电荷间的作用规律:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
6.【答案】C
【知识点】做功改变物体内能;分子热运动;分子间相互作用力
【解析】【解答】A.在一个配有活塞的厚壁玻璃筒中放一小团硝化棉,由于压缩玻璃筒内的空气对其做功,温度升高,内能增加,是通过做功来改变空气的内能,故A错误;
B.乙图中,瓶内空气推开瓶塞,对瓶塞做功,气体内能减少,温度降低,水蒸气遇冷液化形成白雾,故B错误;
C.丙图中,二氧化氮的密度大于空气的密度,由于重力作用,抽去玻璃板后,二氧化氮气体会下落,不能表明气体间可以发生扩散现象,所以应将装有二氧化氮气体的瓶子放在下方,故C正确;
D.图中两个压紧的铅块能吊起重物而不分开, 说明分子间存在引力,但不能说明分子之间是否存在斥力,故D错误。
故选C。
【分析】 A.改变物体内能的方法有两种:做功和热传递,做功是能量的转化,热传递是内能的转移。
B.对物体做功,物体的内能会增加,物体对外做功,其内能会减小;物质由气态变为液态的过程叫做液化。
C.二氧化氮气体的颜色是红棕色的,而且比空气的密度大。
D.分子间同时存在相互作用的引力和斥力。
7.【答案】C
【知识点】测电笔的使用;插座的构造与工作方式;安全用电原则
【解析】【解答】A.我国家庭电路的电压是220V,A不符合题意;
B.使用测电笔时,人要接触笔尾金属体,不能碰到笔尖金属,B不符合题意;
C.有金属外壳的家用电器,金属外壳接地线,可保证使用安全,C符合题意;
D.家庭电路中火线和零线相接触,会造成短路,总开关跳闸,其余用电器不能工作,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】我国家庭电路电压为220V;使用测电笔,需要接触笔尾金属;有金属外壳的用电器,金属外壳要接地;发生短路后, 总开关断开。
8.【答案】开路;通路;短路
【知识点】电路的三种状态
【解析】【解答】(1)当开关S1,S2都断开时,电路中没有电流,电路处于开路状态。
(2)当S1闭合,S2断开时,电路中有电流通过灯泡,处于通路状态。
(3)当开关S1,S2都闭合时,导线直接连接电源的两端,电路处于短路状态。
【分析】 通路:电路连接好后,闭合开关,处处相通的电路叫做通路;
开路:即断路,开关未闭合,或电线断裂、接头松脱致使路线在某处断开的电路,断路电路中没有电流;
短路:导线不经过任何用电器直接跟电源两端连接的电路。
9.【答案】可变;b和c;a和c
【知识点】滑动变阻器的原理及其使用
【解析】【解答】 甲为亮度可调的台灯,电位器是一个可变电阻, 顺时针旋转旋钮时灯泡发光变亮 ,说明电流变大,电阻变小,则由图可知应将b、c接线柱接入电路。灯泡的亮度不可调节,说明电路的电阻不变,则由图可知应将a、c接线柱接入电路。
综上 第1空、可变; 第2空、bc; 第3空、a和c。
【分析】变阻器:变阻器的连接为一上一下,通过改变电阻丝接入电路的长度进而改变电阻,题目中顺时针旋转旋钮时灯泡发光变亮 ,说明电流变大,电阻变小,则由图可知应将b、c接线柱接入电路,bc接入电路,逆时针导致电阻变小。
10.【答案】串联;大;A、C
【知识点】影响电阻大小的因素
【解析】【解答】(1)在“探究影响导体电阻大小的因素”实验中通过电流表示数的大小来反映电阻的大小,采用的是转换法,因此应将电流表与电阻串联接入电路;电阻对电流有阻碍作用,电阻越大,阻碍作用越大,通过的电流越小,所以电流表示数越小,说明导体的电阻越大。
(2)要研究导体的电阻与横截面积的关系,根据控制变量法可知需选择材料、长度相同,横截面积不同的导体,所以应选择A、C两根电阻丝。
【分析】 (1)在“探究影响导体电阻大小的因素”实验中,电源电压一定,导体电阻越大,电路电流越小,导体电阻越小,电路电流越大,可以通过电流表示数大小判断导体电阻大小;
(2)导体电阻的大小与导体长度、材料、温度和横截面积等因素有关。在探究性的实验题中,若要探究的物理量与多个因素有关,都要用到控制变量法,据此分析。
11.【答案】;;
【知识点】燃料的热值;热机的四个冲程
【解析】【解答】根据汽油机转速,冲程数是飞轮转速的2倍,计算冲程为次,做功次数为飞轮转速的一半,做功次数为次;根据消耗的燃料,计算热量为Q=mq=0.5kg×4.6×107J/kg=-2.3×107J。
【分析】汽油机工作时,冲程数是飞轮转速的2倍,做功数是飞轮转速的一半;根据Q=mq,计算产生的热量。
12.【答案】比热容;增大;不变
【知识点】比热容
【解析】【解答】水作为发动机冷却液,水的比热容大,吸热能力强;水不断吸热,内能会增大;比热容是物质的特性,一般保持不变,水的质量减少了,剩下的水比热容不变。
【分析】水的比热容较大,吸热能力强;比热容是物体的特性,一般保持不变;物体吸收热量,内能变大。
13.【答案】8800;244.2;空调
【知识点】电能表参数的理解;电功率的计算
【解析】【解答】图中,电能表的最大电流为40A,最大电功率为:;
根据电能表窗口示数,计算五月消耗的电能为:
结合电费单价,计算交电费:,
根据转数,计算用电器消耗的电能为:,工作时间6min=0.1h,计算用电器的功率为:,由于功率较大,是空调。
【分析】根据P=UI,计算电功率;利用电能表窗口示数差,计算消耗的电能;结合单价,计算电费;利用电能表转盘转数,计算消耗的电能,根据,计算电功率。
14.【答案】热效应;半导体;5.28
【知识点】半导体特点及作用;电功的计算;电流的热效应
【解析】【解答】电流通过白炽灯,灯丝发热达到白炽状态而发光,利用了电流的热效应。
LED灯利用半导体材料制成的,具有单向导电性。
用12W的LED灯代替100W的白炽灯,计算节约的电能:
W节约=P节约t=(P白-P节)t=(100×10-3kW-12×10-3kW)×2h×30=5.28kW h。
【分析】电流通过导体产生热量,是电流的热效应;LED灯是半导体材料;根据W=Pt,计算节约电能的多少。
15.【答案】
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】根据题意知道,两灯并联,开关S在干路上,电流表只通过L1的电流,所以电流表在L1的支路上,在不确定电流大小的情况下,电流表选用大量程与灯串联,故电路如下所示:
【分析】两灯并联,开关S在干路上,电流表测通过L1的电流,合理选择量程大小,与L1串联,从而连接电路。
16.【答案】
【知识点】电流的测量及电流表的使用
【解析】【解答】闭合开关,要使L1和L2都发光,则两灯中均有电流通过,由于a与灯泡L1串联,则应接电流表,b在干路上,所以则应接入相当于导线的电流表,如下图所示:
【分析】电流表内阻很小,电流表可视为一根导线;电压表内阻较大,电压表所在支路可视为断路;则由电路的结构和题意要求可知电表的类型。
17.【答案】
【知识点】家庭电路的组成
18.【答案】断开;A;定值电阻R断路;0.3;5;改变定值电阻两端电压;正比
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】探究电流跟电压的关系时,(1)连接电路时,开关应断开,实验前,滑动变阻器的滑片移到最大阻值处,滑片应移到A端,可以保护电路;
(2)图乙中,闭合开关时,电流表无示数,电路可能断路,电压表示数较大,与电源连通,则与电压表并联的定值电阻R断路了;
(3)图丙中,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,根据指针位置,示数为0.3A;计算电阻R的阻值:;
(4)探究电流与导体两端的电压的关系时,要控制电阻一定,改变导体两端的电压,通过调节滑片的位置,实现定值电阻两端的电压改变,滑动变阻器的作用是保护电路和改变定值电阻两端的电压。
根据表中数据,电压与电流的比值为:;
归纳结论为:当导体的电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比。
【分析】(1)连接电路时,开关断开,滑片远离下面的接线柱,电阻最大;
(2)在串联电路中,电流表无示数,电压表接近电源电压,电压表测量的位置断路;
(3)根据电流表的量程和指针位置,测量电流;根据,计算电阻;
(4)探究电流和电压关系时,电阻不变,通过调节滑片位置,改变电压,得出电阻一定时,通过导体的电流和电压成正比。
19.【答案】不相同;并联;L1断路;0.5;换接电压表0~3V;UAC=UAB+UBC
【知识点】串联电路的电压规律;探究串、并联电路中的电压规律实验
【解析】【解答】探究串联电路的电压规律时,
(1)实验时,灯L1和灯L2的规格不相同,可得出普遍性结论;电压表并联在被测用电器两端使用;
(2)闭合开关后,两灯都不发光,电路有断路;电压表与AB、BC、AC并联,测得数据是UAB=3V、UAC=3V,电路为通路;UBC=0V,BC之外的电路有断路,则故障可能是L1断路。
(3)电压表测量AB分压时,如图乙,选用0~15V,分度值是0.5V,根据指针位置,电压为2V。
由于电压表示数小于3V,应该断开开关,换接电压表0~3V,使实验结果更准确。
(4)根据表中数据:UAB1+UBC1=1.0V+1.8V=2.8V=UAC1;UAB2+UBC2=1.2V+1.6V=2.8V=UAC2;
UAB3+UBC3=1.1V+1.7V=2.8V=UAC3;
得出结论:串联电路的总电压等于各部分电压之和,即UAC=UAB+UBC。
【分析】(1)探究串联电路电压规律时,需用不同规格的灯泡实验,电压表与被测电路并联;
(2)在串联电路中,电压表所并联的位置断路,电压表测量电源电压;
(3)根据电压表量程和指针位置,测量电压,电压表示数较小,换用较小量程测量电压;
(4)根据多次实验的数据,总结规律,串联电路中,各用电器分压之和等于电源电压。
20.【答案】热;电阻;右;使通过R1和R2的电流不相等;变小;BD
【知识点】焦耳定律;电流的热效应
【解析】【解答】(1)电流通过导体时会产生热量的种现象称为电流的热效应,电流通过导体产生热量的多少不能直接观察,液体温度的变化可以通过U形管中液面高度差的变化来反映。
(2)甲装置中,电阻不同,可探究电流产生的热量与电阻的关系,通过它们的电流I与通电时间t相同,将容器中的电阻丝串联起来接到电源两端。
左边容器中的电阻小于右边容器中的电阻,由Q=I2Rt可知,右边容器中的电阻产生的热量多,温度升得较快,则右侧U形管中液面的高度差大。
(3)在实验中图乙的装置,右侧容器的外部,将这个容器内的电阻和一个完全相同的电阻并联,再接入原电路,使通过左边容器中电阻R1的电流与通过右边容器中电阻R2的电流不同,可以探究电流产生的热量与通过导体的电流大小的关系。
(4)当乙装置中R3发生了断路时,串联,因R2的阻值大于R2与R3并联的阻值,所以此时电路中的总电阻变大,电路中电流变小,根据Q=I2Rt可知,在相同时间内,电流通过电阻丝R1产生热量变少,与未发生断路时相比较,则左侧U形管中液面的高度差将变小。
(5)利用甲装置还可以研究电压一定时,电流通过导体时产生热量与电阻的关系,要控制电阻的电压和通电时间相同,只改变电阻大小,故应将两电阻丝并联,所以将接在B接线柱上的导线改接在A处,再取一根导线在BD两个接线柱之间即可。
【分析】(1)根据电流通过导体时会产生热量,称为电流的热效应;
(2)将容器中的电阻丝串联起来接到电源两端,通过两电阻丝的电流和通电时间相同,根据焦耳定律 Q=I2Rt进行分析;
(3)探究电流产生热量跟电阻关系时,控制通电时间和电流不变;探究电流产生热量跟电流关系时,控制通电时间和电阻不变,改变电流,因此需要电阻并联;
(4)当乙装置中发生了断路时,电路中只有串联,此时电路中的总电阻变大,电路中电流变小,根据焦耳定律Q=IRt在相同时间内,电阻丝产生热量的变化,得出结论;
(5)要探究电压一定时,电流通过导体时产生热量与电阻的关系,需要将两电阻丝并联,据此分析甲装置的改动方案。
21.【答案】解:(1)由P=UI得,电扇正常工作时的电流
(2)叶片被卡住而不转动时,电动机为纯电阻用电器,通过线圈的电流
线圈产生的热量
Q=I2Rt=(10A)2×22Ω×60s=1.32×105J
答:(1)电风扇正常工作时的电流为0.3A;
(2)1min内线圈产生的热量为1.32×105J。
【知识点】电功率的计算;焦耳定律的应用
【解析】【分析】(1)根据,计算电流;
(2)利用,计算电流大小,根据Q=I2Rt,计算电流产生的热量。
22.【答案】解:(1)由表中数据可知,水的质量为
自动断电温度为,即水的末温,则水吸收的热量
(2)由表中数据可知,额定加热功率为500W,由可知,电热水袋消耗的电能
电热水袋的加热效率
(3)应该并联接入电路中。因为电热水袋工作的原理是电流的热效应,由可知,当电源电压不变时,电路中的总电阻越小,相同时间内放出的热量越多,而并联电路中并联的电阻越多,电路的总电阻越小,所以,应该并联接入。
答:(1)水吸收的热量为;
(2)加热效率为;
(3)应该并联接入电路中;因为电热水袋工作的原理是电流的热效应,由可知,当电源电压不变时,电路中的总电阻越小,相同时间内放出的热量越多,而并联电路中并联的电阻越多,电路的总电阻越小,所以,应该并联接入。
【知识点】比热容;电功率的计算;电功与热量的综合计算
【解析】【分析】(1)根据Q=cmΔt,计算水吸收热量的多少;
(2)根据W=Pt,计算用电器消耗的电能;根据,计算热效率;
(3)电阻并联时,总电阻变小,根据,总电功率变大,热量相同时,加热时间缩短。
23.【答案】不变;减小;增大;增大;电能;电源
【知识点】机械能及其转化;燃料的热值
【解析】【解答】(1)热值是燃料的特性,只与燃料的种类有关,液态氢燃料在燃烧时,热值大小不变。
燃料燃烧时,化学能转化为内能,燃气对火箭做功,消耗燃气的内能,内能减小。
(2)火箭加速上升时,质量不变,速度增大,高度增大,动能增大,重力势能增大,机械能增大。
(3)太阳能帆板吸收太阳能,把太阳能转化为电能;太阳能帆板提供电能,相当于电路中的电源。
【分析】(1)热值是燃料的特性,和质量无关;内能对外做功时,内能减少;
(2)物体的质量一定,速度越大,动能越大,高度越大,重力势能越大,机械能越大;
(3)太阳能电池板将太阳能转化为电能;电源为电路提供电能。
24.【答案】开关;滑动变阻器;用电器;蓄电池;有;D
【知识点】电路的构成及电路图;电路的三种状态;串、并联电路的设计
【解析】【解答】(1)车钥匙相当于开关,右手把能改变电流,即改变电路电阻,相当于滑动变阻器。电瓶充电时相当于用电器;
(2)硬币是导体,碰到金属插脚时,会造成蓄电池短路;对人体安全的电压不高于36V,蓄电池的供电电压为48V>36V,对人体有危险;
(3)操作现象说明两开关串联接在电路中,故选D。
【分析】(1)开关串联电路中,能起到控制电路中电流通断的作用;滑动变阻器可以改变电路中的电流;电池充电的过程,将电能转化为化学能;
(2)用导线将电源正负接线柱相连后将形成电源短路;对人体的安全电压不高于36V;
(3)任一只手柄刹车时,手柄上的开关立即断开,电动机停止工作,说明两开关相互影响,为串联。
25.【答案】0;0;0;大于;不可以;温度;输电线
【知识点】超导体特点及作用;欧姆定律及其应用;焦耳定律的应用
【解析】【解答】(1)超导材料在一定条件,电阻变为0。
根据,电阻为0时,导体两端电压为0,根据,当电阻为0时,导体产生热量为0。
(2)一切物体都具有内能,物体的内能不为零。
(3)根据阅读内容,钇-钡-铜-氧系材料的临界温度为-183.15℃,南极气温,不能变为超导体。
(4)根据阅读材料,超导体的临界温度很低,难以达到,不易出现超导现象;
超导体电阻为零,不产生热量,可用于远距离输电,能减少电能损耗。
【分析】(1)超导体的电阻为零,根据U=IR,计算分压为0;根据Q=I2Rt,电流产生热量为0;
(2)一切物体都有内能;
(3)超导体在足够低的温度下,才能出现,温度不够低,不能出现超导现象;
(4)超导体适合作输电导线,不能产生热量。
广东省江门市江海区2023-2024学年九年级上学期期末调研考试物理试题
1.(2024九上·江海期末)小明同学发现教室里一共有九盏日光灯,分别由个开关控制,即一只开关同时控制盏日光灯,这三盏日光灯的连接方式是(  )
A.串联 B.并联
C.可能串联 D.以上说法都不对
【答案】B
【知识点】电路的基本连接方式
【解析】【解答】教室里一共有九盏日光灯,各灯泡的发光互不影响,是并联电路,B符合题意。
故答案为:B.
【分析】用电器工作互不影响,是并联电路。
2.(2024九上·江海期末)下列有关分子热运动的说法,正确的是(  )
A.海绵容易被压缩表明分子间有间隔
B.的冰内能为零
C.尘土飞扬,说明分子在永不停息地做无规则运动
D.红墨水滴入水中,水渐渐变红,这是扩散现象
【答案】D
【知识点】内能的概念;分子热运动
【解析】【解答】A.海绵容易被压缩,是固体间存在空隙,A不符合题意;
B.一切物体都有内能,0℃的冰内能不为零,B不符合题意;
C.尘土飞扬,是固体颗粒的运动,不是分子的无规则运动,C不符合题意;
D.红墨水滴入水中,水渐渐变红,是分子无规则运动形成的扩散现象,D符合题意。
故答案为:D.
【分析】固体颗粒的运动,不是分子运动;扩散现象是分子运动形成的。
3.(2024九上·江海期末)如图所示是内燃机某冲程工作示意图,下列过程中的能量转化情况与些冲程相同的是( )
A.搓手取暖 B.锤打铁丝 C.钻木取火 D.燃放鞭炮
【答案】D
【知识点】热机的四个冲程
【解析】【解答】图中,气门都关闭,活塞下行,火花塞点火,是做功冲程,将内能转化为机械能;
AC、搓手取暖、钻木取火是克服摩擦做功,机械能转化为内能,故AC错误;
B、锤打铁丝,敲击铁丝时,将机械能转化为内能,故B错误;
D、燃放鞭炮时,燃料燃烧,将化学能转化为内能,鞭炮炸开,内能转化为机械能,故D正确。
故选D.
【分析】根据内燃机 气门和活塞运行方向,判断冲程和能量变化,结合生活中的能量转化解答。
4.(2024九上·江海期末)由同种材料制成的AB和BC两段导体,它们的长度相同,AB的横截面积比BC的小,将它们按照如图所示的方式串联在电路中,不计温度的影响,下列的说法正确的是(  )
A.IAB>IBC B.RAB=RBC C.UAB>UBC D.PAB【答案】C
【知识点】串联电路的电流规律;影响电阻大小的因素;欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】A.图中两段导体串联,根据串联电路电流规律,两导体的电流相等,即IAB=IBC,故A错误;
B.导体AB和BC,材料、长度相同,AB横截面积比BC的小,则RAB>RBC,故B错误;
C.根据电流相等和RAB>RBC,利用U=IR,AB段电阻大,分压大,电压为UAB>UBC,故C正确;
D.根据P=I2R,电流相等,电阻AB大,则两段导体发热的功率:PAB>PBC,故D错误。
故选C。
【分析】导体的材料和长度相同,横截面积越大,电阻越小,串联电路电流相等,根据U=IR,计算分压大小;根据P=I2R,分析电功率的大小。
5.(2024九上·江海期末)如图所示是“静电章鱼”塑料丝放在PVC管上方,细塑料丝就会以“章鱼”的形象悬在空中。对该现象的分析正确的是(  )
A.细塑料丝带电是通过摩擦的方法创造了电荷
B.细塑料丝、PVC管因带了异种电荷而互相排斥
C.“章鱼”悬在空中的现象与验电器工作原理相同
D.细塑料丝带电的实质是分子在物体间的转移
【答案】C
【知识点】两种电荷;电荷间的相互作用规律;验电器的原理及使用
【解析】【解答】AD.用摩擦的方法可以使塑料丝带电,这种使物体带电的方法叫做摩擦起电,这个过程并不是创造了电,其实质为电子发生了转移,故A、D错误;
B.由图中现象可以得出,细塑料丝、PVC管带同种电荷,因为同种电荷互相排斥,故B错误;
C.“章鱼”悬在空中的现象说明了同种电荷互相排斥,而验电器的工作原理是利用同种电荷相互排斥,故C正确。
故选C。
【分析】AD.摩擦起电的实质是电荷(电子)的转移。
BC.电荷间的作用规律:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
6.(2024九上·江海期末)关于下面四幅图的说法,正确的是(  )
A.甲图中活塞压缩空气使温度升高,空气的内能是通过热传递的方式改变的
B.乙图中瓶内空气推开瓶塞,内能减少,瓶口出现的白雾是汽化现象
C.丙图中观察气体扩散实验,应将装有二氧化氮气体的瓶子放在下方
D.丁图中悬挂重物不能把两块铅块分开,说明分子间存在引力,没有斥力
【答案】C
【知识点】做功改变物体内能;分子热运动;分子间相互作用力
【解析】【解答】A.在一个配有活塞的厚壁玻璃筒中放一小团硝化棉,由于压缩玻璃筒内的空气对其做功,温度升高,内能增加,是通过做功来改变空气的内能,故A错误;
B.乙图中,瓶内空气推开瓶塞,对瓶塞做功,气体内能减少,温度降低,水蒸气遇冷液化形成白雾,故B错误;
C.丙图中,二氧化氮的密度大于空气的密度,由于重力作用,抽去玻璃板后,二氧化氮气体会下落,不能表明气体间可以发生扩散现象,所以应将装有二氧化氮气体的瓶子放在下方,故C正确;
D.图中两个压紧的铅块能吊起重物而不分开, 说明分子间存在引力,但不能说明分子之间是否存在斥力,故D错误。
故选C。
【分析】 A.改变物体内能的方法有两种:做功和热传递,做功是能量的转化,热传递是内能的转移。
B.对物体做功,物体的内能会增加,物体对外做功,其内能会减小;物质由气态变为液态的过程叫做液化。
C.二氧化氮气体的颜色是红棕色的,而且比空气的密度大。
D.分子间同时存在相互作用的引力和斥力。
7.(2024九上·江海期末)下列说法中正确的是(  )
A.我国家庭电路的电压是
B.使用测电笔时,人体一定要接触笔尖金属体
C.有金属外壳的家用电器接地线是为了保证使用安全
D.家庭电路中有一插座内的火线和零线相接触,其余用电器仍可正常工作
【答案】C
【知识点】测电笔的使用;插座的构造与工作方式;安全用电原则
【解析】【解答】A.我国家庭电路的电压是220V,A不符合题意;
B.使用测电笔时,人要接触笔尾金属体,不能碰到笔尖金属,B不符合题意;
C.有金属外壳的家用电器,金属外壳接地线,可保证使用安全,C符合题意;
D.家庭电路中火线和零线相接触,会造成短路,总开关跳闸,其余用电器不能工作,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】我国家庭电路电压为220V;使用测电笔,需要接触笔尾金属;有金属外壳的用电器,金属外壳要接地;发生短路后, 总开关断开。
8.(2024九上·江海期末)如图所示,当开关S1,S2都断开时,电路处于   状态;当S1闭合,S2断开时,电路处于   状态;当开关S1,S2都闭合时,电路处于   状态。
【答案】开路;通路;短路
【知识点】电路的三种状态
【解析】【解答】(1)当开关S1,S2都断开时,电路中没有电流,电路处于开路状态。
(2)当S1闭合,S2断开时,电路中有电流通过灯泡,处于通路状态。
(3)当开关S1,S2都闭合时,导线直接连接电源的两端,电路处于短路状态。
【分析】 通路:电路连接好后,闭合开关,处处相通的电路叫做通路;
开路:即断路,开关未闭合,或电线断裂、接头松脱致使路线在某处断开的电路,断路电路中没有电流;
短路:导线不经过任何用电器直接跟电源两端连接的电路。
9.(2024九上·江海期末)如图所示,甲为亮度可调的台灯,电位器是一个   电阻(选填:“可变”或“定值”);乙为电位器的内部结构示意图,a、b、c是它的三个接线柱,旋钮带动滑片转动。若顺时针旋转旋钮时灯泡发光变亮,则需将   接线柱接入电路。(选填:“a和b”、“a和c”或“b和c”,下同)如将   接线柱接入电路则亮度不可调节。
【答案】可变;b和c;a和c
【知识点】滑动变阻器的原理及其使用
【解析】【解答】 甲为亮度可调的台灯,电位器是一个可变电阻, 顺时针旋转旋钮时灯泡发光变亮 ,说明电流变大,电阻变小,则由图可知应将b、c接线柱接入电路。灯泡的亮度不可调节,说明电路的电阻不变,则由图可知应将a、c接线柱接入电路。
综上 第1空、可变; 第2空、bc; 第3空、a和c。
【分析】变阻器:变阻器的连接为一上一下,通过改变电阻丝接入电路的长度进而改变电阻,题目中顺时针旋转旋钮时灯泡发光变亮 ,说明电流变大,电阻变小,则由图可知应将b、c接线柱接入电路,bc接入电路,逆时针导致电阻变小。
10.(2024九上·江海期末)如图所示,在“探究影响导体电阻大小的因素”实验中,为比较电阻大小,可将电流表与电阻   (选填“串联”或“并联”)接入电路,当电流表示数越小,说明与其串联的电阻越   ;探究电阻大小与横截面积关系时,要选择   (选填字母代号)两根电阻丝。
【答案】串联;大;A、C
【知识点】影响电阻大小的因素
【解析】【解答】(1)在“探究影响导体电阻大小的因素”实验中通过电流表示数的大小来反映电阻的大小,采用的是转换法,因此应将电流表与电阻串联接入电路;电阻对电流有阻碍作用,电阻越大,阻碍作用越大,通过的电流越小,所以电流表示数越小,说明导体的电阻越大。
(2)要研究导体的电阻与横截面积的关系,根据控制变量法可知需选择材料、长度相同,横截面积不同的导体,所以应选择A、C两根电阻丝。
【分析】 (1)在“探究影响导体电阻大小的因素”实验中,电源电压一定,导体电阻越大,电路电流越小,导体电阻越小,电路电流越大,可以通过电流表示数大小判断导体电阻大小;
(2)导体电阻的大小与导体长度、材料、温度和横截面积等因素有关。在探究性的实验题中,若要探究的物理量与多个因素有关,都要用到控制变量法,据此分析。
11.(2024九上·江海期末)一台汽油机飞轮的转速为,在内汽油机完成   个冲程,对外做了   次功。如果汽油机在一段时间内消耗了汽油,若这些汽油完全燃烧,可放出热量   。
【答案】;;
【知识点】燃料的热值;热机的四个冲程
【解析】【解答】根据汽油机转速,冲程数是飞轮转速的2倍,计算冲程为次,做功次数为飞轮转速的一半,做功次数为次;根据消耗的燃料,计算热量为Q=mq=0.5kg×4.6×107J/kg=-2.3×107J。
【分析】汽油机工作时,冲程数是飞轮转速的2倍,做功数是飞轮转速的一半;根据Q=mq,计算产生的热量。
12.(2024九上·江海期末)汽车用水作为发动机冷却液是因为水的   大,由于水箱中的水不断吸热,水的内能会   ,当水箱中的水不断汽化后,质量减少了,则剩下的水比热容   后两空选填“增大”“减小”或“不变”。
【答案】比热容;增大;不变
【知识点】比热容
【解析】【解答】水作为发动机冷却液,水的比热容大,吸热能力强;水不断吸热,内能会增大;比热容是物质的特性,一般保持不变,水的质量减少了,剩下的水比热容不变。
【分析】水的比热容较大,吸热能力强;比热容是物体的特性,一般保持不变;物体吸收热量,内能变大。
13.(2024九上·江海期末)某同学家4月底电能表读数如图所示,该电能表允许接入的最大电功率为   W。5月底电能表的读数为,若当地电价为0.6元/,则5月份他家应交电费   元;该同学将某家用电器单独接在该电能表上正常工作,电能表转盘转了320转,则这个家用电器可能是   (选填“空调”、“台灯”或“电视机”)。
【答案】8800;244.2;空调
【知识点】电能表参数的理解;电功率的计算
【解析】【解答】图中,电能表的最大电流为40A,最大电功率为:;
根据电能表窗口示数,计算五月消耗的电能为:
结合电费单价,计算交电费:,
根据转数,计算用电器消耗的电能为:,工作时间6min=0.1h,计算用电器的功率为:,由于功率较大,是空调。
【分析】根据P=UI,计算电功率;利用电能表窗口示数差,计算消耗的电能;结合单价,计算电费;利用电能表转盘转数,计算消耗的电能,根据,计算电功率。
14.(2024九上·江海期末)电灯的发明,照亮了人类生活的每一个角落,图甲所示的白炽灯是利用电流的   (选填“热效应”“磁效应”或“化学效应”)使灯丝达到白炽状态而发光的,发光效率仅,更多能量都以内能的形式散失到周围环境中,现在用来照明的白炽灯已被图乙所示节能、环保的LED灯所替代,一只“ ”LED灯的亮度相当于一只“ ”白炽灯的亮度,LED灯主要是用   (选填“纳米材料”“超导材料”或“半导体材料”)制成的,某家庭每天开灯,若用一只“ ”LED灯代替一只“ ”白炽灯来照明,这个家庭一个月(30天)可节电   。
【答案】热效应;半导体;5.28
【知识点】半导体特点及作用;电功的计算;电流的热效应
【解析】【解答】电流通过白炽灯,灯丝发热达到白炽状态而发光,利用了电流的热效应。
LED灯利用半导体材料制成的,具有单向导电性。
用12W的LED灯代替100W的白炽灯,计算节约的电能:
W节约=P节约t=(P白-P节)t=(100×10-3kW-12×10-3kW)×2h×30=5.28kW h。
【分析】电流通过导体产生热量,是电流的热效应;LED灯是半导体材料;根据W=Pt,计算节约电能的多少。
15.(2024九上·江海期末)如图所示是未完成连接的实物图,请用笔画线代替导线完成该电路的连接.要求:两灯并联.开关S在干路上,电流表只通过L1的电流,导线不能交叉.
   
【答案】
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】根据题意知道,两灯并联,开关S在干路上,电流表只通过L1的电流,所以电流表在L1的支路上,在不确定电流大小的情况下,电流表选用大量程与灯串联,故电路如下所示:
【分析】两灯并联,开关S在干路上,电流表测通过L1的电流,合理选择量程大小,与L1串联,从而连接电路。
16.(2024九上·江海期末)如图电路,闭合开关,要使L1和L2都发光,图中a、b处分别接上合理的电表(电流表或电压表),请在圆圈中填上合适的字母A或V。
【答案】
【知识点】电流的测量及电流表的使用
【解析】【解答】闭合开关,要使L1和L2都发光,则两灯中均有电流通过,由于a与灯泡L1串联,则应接电流表,b在干路上,所以则应接入相当于导线的电流表,如下图所示:
【分析】电流表内阻很小,电流表可视为一根导线;电压表内阻较大,电压表所在支路可视为断路;则由电路的结构和题意要求可知电表的类型。
17.(2024九上·江海期末)如图所示为小明家墙上安装的一个三孔带开关的插座。此插座的优点是,不用拔下插座上的插头,只需将插座上的开关断开就可以安全切断电源。请在图中将开关和插座正确地接到电路中。
【答案】
【知识点】家庭电路的组成
18.(2024九上·江海期末)小明利用如图甲所示的实验装置探究“电流跟电压的关系”,电源为两节新干电池,电阻为定值电阻,滑动变阻器标有“;1A”字样。
(1)连接电路的过程中,开关应   ,滑动变阻器的滑片P应置于   (选填“A”或“B”)端:
(2)连接好电路后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,发现两表指针偏转情况如图乙所示,则故障是   ;
实验序号 1 2 3 4
电压 1.0 1.5 2.0 2.5
电流 0.2
0.4 0.5
(3)排除故障后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,测得数据如右表所示,其中第2次实验中电流表的示数如图丙所示,其读数为   A,由表中数据可知电阻R的阻值为   ;
(4)在这个实验中滑动变阻器的主要作用是保护电路和   ;
(5)分析表中的数据,你能得到的结论是:当导体的电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成   (选填“正比”或“反比”)。
【答案】断开;A;定值电阻R断路;0.3;5;改变定值电阻两端电压;正比
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】探究电流跟电压的关系时,(1)连接电路时,开关应断开,实验前,滑动变阻器的滑片移到最大阻值处,滑片应移到A端,可以保护电路;
(2)图乙中,闭合开关时,电流表无示数,电路可能断路,电压表示数较大,与电源连通,则与电压表并联的定值电阻R断路了;
(3)图丙中,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,根据指针位置,示数为0.3A;计算电阻R的阻值:;
(4)探究电流与导体两端的电压的关系时,要控制电阻一定,改变导体两端的电压,通过调节滑片的位置,实现定值电阻两端的电压改变,滑动变阻器的作用是保护电路和改变定值电阻两端的电压。
根据表中数据,电压与电流的比值为:;
归纳结论为:当导体的电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比。
【分析】(1)连接电路时,开关断开,滑片远离下面的接线柱,电阻最大;
(2)在串联电路中,电流表无示数,电压表接近电源电压,电压表测量的位置断路;
(3)根据电流表的量程和指针位置,测量电流;根据,计算电阻;
(4)探究电流和电压关系时,电阻不变,通过调节滑片位置,改变电压,得出电阻一定时,通过导体的电流和电压成正比。
19.(2024九上·江海期末)如图甲是小明“探究串联电路的电压规律”的实验电路图。
(1)实验时,灯和灯的规格应   (选填“相同”或“不相同”),电压表应与被测电路   (选填“串联”或“并联”);
(2)闭合开关后,小明发现两灯都不发光.于是分别把电压表接在图甲中AB两点、BC两点及AC两点,测得数据分别是;小明检查发现只有灯和灯中的一盏出现故障,则故障可能是   ;
(3)处理好故障后,小明把电压表接在AB之间重新测量,电压表示数如图乙所示,电压表的分度值是   V;为了使实验结果更准确,接下来小明应该:断开开关   ;
(4)正确实验后,数据记录如下表,AB、BC、AC间的电压正确的关系是   。
次数 AB间的电压 BC间的电压 AC间的电压
1 1.0 1.8 2.8
2 1.2 1.6 2.8
3 1.1 1.7 2.8
【答案】不相同;并联;L1断路;0.5;换接电压表0~3V;UAC=UAB+UBC
【知识点】串联电路的电压规律;探究串、并联电路中的电压规律实验
【解析】【解答】探究串联电路的电压规律时,
(1)实验时,灯L1和灯L2的规格不相同,可得出普遍性结论;电压表并联在被测用电器两端使用;
(2)闭合开关后,两灯都不发光,电路有断路;电压表与AB、BC、AC并联,测得数据是UAB=3V、UAC=3V,电路为通路;UBC=0V,BC之外的电路有断路,则故障可能是L1断路。
(3)电压表测量AB分压时,如图乙,选用0~15V,分度值是0.5V,根据指针位置,电压为2V。
由于电压表示数小于3V,应该断开开关,换接电压表0~3V,使实验结果更准确。
(4)根据表中数据:UAB1+UBC1=1.0V+1.8V=2.8V=UAC1;UAB2+UBC2=1.2V+1.6V=2.8V=UAC2;
UAB3+UBC3=1.1V+1.7V=2.8V=UAC3;
得出结论:串联电路的总电压等于各部分电压之和,即UAC=UAB+UBC。
【分析】(1)探究串联电路电压规律时,需用不同规格的灯泡实验,电压表与被测电路并联;
(2)在串联电路中,电压表所并联的位置断路,电压表测量电源电压;
(3)根据电压表量程和指针位置,测量电压,电压表示数较小,换用较小量程测量电压;
(4)根据多次实验的数据,总结规律,串联电路中,各用电器分压之和等于电源电压。
20.(2024九上·江海期末)如图是探究“电流通过导体时产生热量与哪些因素有关”的实验装置,两个透明容器中密封着等量的空气。
(1)实验中,要比较电阻丝产生的热量的多少,只需比较与之相连的U形管中液面的高度差,是因为电流有   效应;
(2)甲装置可探究电流产生的热量与   的关系,通电一段时间后,   (选填“左”或“右”)侧容器中U形管中液面的高度差大;
(3)乙装置中的电阻的作用主要是使   ;
(4)如果乙装置中发生了断路,保证电源电压及通电时间相同,与未发生断路时相比较,则左侧U形管中液面的高度差将   (选填“变大”“变小”或“不变”);
(5)利用甲装置还可以研究电压一定时,电流通过导体时产生热量与电阻的关系,可将甲装置做如下改动:将接在B接线柱上的导线改接在A处,再取一根导线连接在   两个接线柱上即可。
【答案】热;电阻;右;使通过R1和R2的电流不相等;变小;BD
【知识点】焦耳定律;电流的热效应
【解析】【解答】(1)电流通过导体时会产生热量的种现象称为电流的热效应,电流通过导体产生热量的多少不能直接观察,液体温度的变化可以通过U形管中液面高度差的变化来反映。
(2)甲装置中,电阻不同,可探究电流产生的热量与电阻的关系,通过它们的电流I与通电时间t相同,将容器中的电阻丝串联起来接到电源两端。
左边容器中的电阻小于右边容器中的电阻,由Q=I2Rt可知,右边容器中的电阻产生的热量多,温度升得较快,则右侧U形管中液面的高度差大。
(3)在实验中图乙的装置,右侧容器的外部,将这个容器内的电阻和一个完全相同的电阻并联,再接入原电路,使通过左边容器中电阻R1的电流与通过右边容器中电阻R2的电流不同,可以探究电流产生的热量与通过导体的电流大小的关系。
(4)当乙装置中R3发生了断路时,串联,因R2的阻值大于R2与R3并联的阻值,所以此时电路中的总电阻变大,电路中电流变小,根据Q=I2Rt可知,在相同时间内,电流通过电阻丝R1产生热量变少,与未发生断路时相比较,则左侧U形管中液面的高度差将变小。
(5)利用甲装置还可以研究电压一定时,电流通过导体时产生热量与电阻的关系,要控制电阻的电压和通电时间相同,只改变电阻大小,故应将两电阻丝并联,所以将接在B接线柱上的导线改接在A处,再取一根导线在BD两个接线柱之间即可。
【分析】(1)根据电流通过导体时会产生热量,称为电流的热效应;
(2)将容器中的电阻丝串联起来接到电源两端,通过两电阻丝的电流和通电时间相同,根据焦耳定律 Q=I2Rt进行分析;
(3)探究电流产生热量跟电阻关系时,控制通电时间和电流不变;探究电流产生热量跟电流关系时,控制通电时间和电阻不变,改变电流,因此需要电阻并联;
(4)当乙装置中发生了断路时,电路中只有串联,此时电路中的总电阻变大,电路中电流变小,根据焦耳定律Q=IRt在相同时间内,电阻丝产生热量的变化,得出结论;
(5)要探究电压一定时,电流通过导体时产生热量与电阻的关系,需要将两电阻丝并联,据此分析甲装置的改动方案。
21.(2024九上·江海期末)如图是某家用电扇及其铭牌。
(1)电扇正常工作时的电流是多大?
(2)电扇使用事项中明确规定:“禁止用手或其他物体阻挡叶片转动”,这是因为正常工作的电扇,如果叶片被卡住而不转动时,电能将全部转化为内能,很容易烧坏电动机线圈。已知线圈电阻为,若正常工作的电扇叶片被卡住不转的状态持续,则线圈中电流产生的热量是多少?
【答案】解:(1)由P=UI得,电扇正常工作时的电流
(2)叶片被卡住而不转动时,电动机为纯电阻用电器,通过线圈的电流
线圈产生的热量
Q=I2Rt=(10A)2×22Ω×60s=1.32×105J
答:(1)电风扇正常工作时的电流为0.3A;
(2)1min内线圈产生的热量为1.32×105J。
【知识点】电功率的计算;焦耳定律的应用
【解析】【分析】(1)根据,计算电流;
(2)利用,计算电流大小,根据Q=I2Rt,计算电流产生的热量。
22.(2024九上·江海期末)如图所示,甲是一种常见的电热水袋,乙是它的结构示意图,其性能指标如表所示。已知水的初始温度为15℃,在额定电压下加热9min,温控开关自动断开,指示灯熄灭,水的比热容为,请根据信息完成下列问题:
额定电压 额定加热功率 指示灯功率 袋内充水 自动断电温度
220V 500W ≤0.2W 900g 65℃
(1)水吸收的热量为多少?
(2)加热效率为多少?
(3)若要缩短电热水袋中水加热的时间,现提供一个与R相同阻值的电阻对电路进行改装,请说明新加入的电阻应该串联还是并联接入电路。
【答案】解:(1)由表中数据可知,水的质量为
自动断电温度为,即水的末温,则水吸收的热量
(2)由表中数据可知,额定加热功率为500W,由可知,电热水袋消耗的电能
电热水袋的加热效率
(3)应该并联接入电路中。因为电热水袋工作的原理是电流的热效应,由可知,当电源电压不变时,电路中的总电阻越小,相同时间内放出的热量越多,而并联电路中并联的电阻越多,电路的总电阻越小,所以,应该并联接入。
答:(1)水吸收的热量为;
(2)加热效率为;
(3)应该并联接入电路中;因为电热水袋工作的原理是电流的热效应,由可知,当电源电压不变时,电路中的总电阻越小,相同时间内放出的热量越多,而并联电路中并联的电阻越多,电路的总电阻越小,所以,应该并联接入。
【知识点】比热容;电功率的计算;电功与热量的综合计算
【解析】【分析】(1)根据Q=cmΔt,计算水吸收热量的多少;
(2)根据W=Pt,计算用电器消耗的电能;根据,计算热效率;
(3)电阻并联时,总电阻变小,根据,总电功率变大,热量相同时,加热时间缩短。
23.(2024九上·江海期末)“月下棹神舟,星夜赴天河”,2021年10月16日,在酒泉卫星发射中心载人航天发射场,翟志刚、王亚平、叶光富三位中国航天员乘神舟十三号再征太空,开启了中国空间站有人长期驻留的时代。
(1)如图2所示,长征二号F运载火箭正在发射的情景,它采用了我国新研制的大推力液氧液氢发动机。火箭起飞时,液态氢燃料在燃烧过程中,其热值大小   (选填“变大”“变小”或“不变”),燃料燃烧时,产生大量高温高压的燃气,燃气对火箭做功,燃气的内能会   (选填“增大”“减小”或“不变”);
(2)火箭在加速上升过程中,对于火箭搭载的卫星而言,其动能   (选填“增大”“减少”或“不变”),机械能   (选填“守恒”或“不守恒”);
(3)12月9日宇航员王亚平在空间站进行了太空直播授课,实现了天地互动,所需的电能主要来源于太阳能帆板,如图3所示,太阳能帆板是一种把太阳能转化为   能的装置,它相当于电路中的   。
【答案】不变;减小;增大;增大;电能;电源
【知识点】机械能及其转化;燃料的热值
【解析】【解答】(1)热值是燃料的特性,只与燃料的种类有关,液态氢燃料在燃烧时,热值大小不变。
燃料燃烧时,化学能转化为内能,燃气对火箭做功,消耗燃气的内能,内能减小。
(2)火箭加速上升时,质量不变,速度增大,高度增大,动能增大,重力势能增大,机械能增大。
(3)太阳能帆板吸收太阳能,把太阳能转化为电能;太阳能帆板提供电能,相当于电路中的电源。
【分析】(1)热值是燃料的特性,和质量无关;内能对外做功时,内能减少;
(2)物体的质量一定,速度越大,动能越大,高度越大,重力势能越大,机械能越大;
(3)太阳能电池板将太阳能转化为电能;电源为电路提供电能。
24.(2024九上·江海期末)如图1所示为人们所喜爱的电动自行车,它轻便、节能、环保。只要将图中车钥匙插入锁孔并顺时针旋转一下,车子就通电了,但不会行驶。
(1)这车钥匙实质相当于一个   ,跨上自行车将右手把向后旋转,车子就能前进,并且向后旋转的角度越大,车速就越快,右手把实质相当于一个   。给电动车充电时,电瓶相当于   (选填“电源”或“用电器”);
(2)图2是电动车的充电插口,内有金属插脚,在使用过程中绝不能拿硬币、手等去触碰;图3是电动车的局部电路图,其中控制器是指电动车利用蓄电池工作的所有用电器。如果硬币碰到充电插口的两个金属插脚,可能会造成   (选填“蓄电池”、“控制器”或“充电插口”)损坏;如果人体触碰蓄电池两极,人   (选填“有”或“无”)危险;
(3)电动自行车两刹车手柄(如图4)中各有一只开关S1和S2;在行驶中用任一只手柄刹车时,该手柄上的开关立即断开,电动机停止工作,以下电路符合要求的是   。
【答案】开关;滑动变阻器;用电器;蓄电池;有;D
【知识点】电路的构成及电路图;电路的三种状态;串、并联电路的设计
【解析】【解答】(1)车钥匙相当于开关,右手把能改变电流,即改变电路电阻,相当于滑动变阻器。电瓶充电时相当于用电器;
(2)硬币是导体,碰到金属插脚时,会造成蓄电池短路;对人体安全的电压不高于36V,蓄电池的供电电压为48V>36V,对人体有危险;
(3)操作现象说明两开关串联接在电路中,故选D。
【分析】(1)开关串联电路中,能起到控制电路中电流通断的作用;滑动变阻器可以改变电路中的电流;电池充电的过程,将电能转化为化学能;
(2)用导线将电源正负接线柱相连后将形成电源短路;对人体的安全电压不高于36V;
(3)任一只手柄刹车时,手柄上的开关立即断开,电动机停止工作,说明两开关相互影响,为串联。
25.(2024九上·江海期末)阅读短文,回答问题:
超导体
各种金属导体中,银的导电性能是最好的.20世纪初,科学家发现,某些物质在很低的温度时,如铝在以下,铅在以下,电阻就变成了0。这就是超导现象.金属和合金出现超导现象的临界温度都很低.1987年,华裔美国籍科学家朱经武以及中国科学家赵忠贤相继研制出钇-钡-铜-氧系材料,使临界温度提高到。在高温超导研究领域,我国科学家作出了先驱性和开创性的贡献,持续推动了国际高温超导研究的发展。
如果把超导现象应用于实际,会给人类带来很大的好处.在发电厂发电、远距离输电等方面若能采用超导材料,可以大大降低由于电阻引起的电能损耗。
(1)超导材料达到一定条件时,其电阻就能降到   ,此时,若超导体通过的电流,超导体两端电压为   V,时间内超导体产生的热量为   J;
(2)在低于的环境中的铝的内能   (选填“等于”或“大于”)零:
(3)在南极气温低至的自然环境下,钇-钡-铜-氧系材料   (选填“可以”或“不可以”)成为超导体;
(4)目前超导体的研究领域取得了许多成果,但是仍然没有在生活实际中广泛运用,是因为超导现象的   很低:假设未来的某一天,超导体技术实现重大突破,可以用来制作   。
【答案】0;0;0;大于;不可以;温度;输电线
【知识点】超导体特点及作用;欧姆定律及其应用;焦耳定律的应用
【解析】【解答】(1)超导材料在一定条件,电阻变为0。
根据,电阻为0时,导体两端电压为0,根据,当电阻为0时,导体产生热量为0。
(2)一切物体都具有内能,物体的内能不为零。
(3)根据阅读内容,钇-钡-铜-氧系材料的临界温度为-183.15℃,南极气温,不能变为超导体。
(4)根据阅读材料,超导体的临界温度很低,难以达到,不易出现超导现象;
超导体电阻为零,不产生热量,可用于远距离输电,能减少电能损耗。
【分析】(1)超导体的电阻为零,根据U=IR,计算分压为0;根据Q=I2Rt,电流产生热量为0;
(2)一切物体都有内能;
(3)超导体在足够低的温度下,才能出现,温度不够低,不能出现超导现象;
(4)超导体适合作输电导线,不能产生热量。

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