山东省枣庄市薛城区2023年五校中考物理模拟试卷
一、单选题
1.(2019九上·丹东月考)关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A.温度高的物体内能一定大,温度低的物体内能一定小
B.物体的内能与温度有关,只要温度不变,物体的内能就一定不变
C.内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体
D.物体的温度越高,所含热量越多
2.(2020九上·兴城月考)关于 的理解,下列说法中正确的是( )
A.热值与燃料完全燃烧放出的热量成正比
B.若燃料燃烧不充分时,热值将减小
C.当燃料未燃烧时,其热值为零
D.某种燃料的热值大小与是否充分燃烧无关
3.(2017·无锡) 用如图所示的装置,先后加热初温、质量均相同的水和煤油,比较两种液体比热容的大小,多次实验表明:要让水和煤油升高相同的温度,水需要的加热时间更长,以下关于该实验的操作及分析错误的是( )
A.水比煤油的比热容大
B.加热时用玻璃棒不断搅拌,是为了水和煤油受热均匀
C.实验中可以不使用温度计,让水和煤油都沸腾后再比较加热时间
D.相同质量的水和煤油,若吸收相同热量后.煤油比水升高的温度大
4.(2017九上·新乡期末)如图所示的各电路图中,电流表和电压表的使用均正确的是( )
A. B.
C. D.
5.(2023·薛城模拟)A如图甲所示的电路中,当闭合开关后,两个电压表指针偏转均如图乙所示,则电灯L1和L2两端的电压分别为( )
A.4.8V,1.2V B.6V,1.2V C.1.2V,6V D.1.2V,4.8V
6.(2019九上·南山期中)如图所示的两个电路中,电源电压相等,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P都向右滑动时,灯泡L1、L2的亮度变化是( )
A.L1、L2都变亮 B.L1、L2都变暗
C.L1变亮,L2变暗 D.L1变暗,L2的亮度不变
7.(2023·薛城模拟)R0是定值电阻,R是红外线热敏电阻,其阻值随人体温度变化的图像如图丙所示。闭合开关S后,对该电路分析正确的是( )
A.体温越高,R的阻值越大 B.体温越高,电压表的示数越大
C.体温越低,R两端的电压越小 D.体温越低,通过的电流越大
8.(2022·铜仁模拟)下列四幅图中能说明发电机的工作原理的是( )
A. B.
C. D.
9.(2021·烟台)某兴趣小组设计了一种路灯自动控制装置,路灯的通断由光控开关控制,两路灯的额定电压为220V,R为保护电阻,S为光控开关,白天光控并关断开两路灯不发光,晚上光控开关闭合,两路灯正常发光。下列电路设计符合要求的是( )
A.
B.
C.
D.
10.(2023·薛城模拟)如图所示,是有关家庭用电中的几个实例,其中,对图中实例的描述正确的是( )
A.如图中测电笔的使用方法
B.如图中某电器的电路连接
C.如图中有关家庭用电中电路的连接
D.如图中用湿手接触台灯的做法
11.(2023·薛城模拟)粤港澳大湾区的电力由大亚湾核电站提供,现关于核电站供电时的能量转换描述正确的是( )
A.核能-化学能-机械能-电能 B.核能-机械能-内能-电能
C.核能-内能-机械能-电能 D.核能-内能-电能-机械能
12.(2023·薛城模拟)图甲是小灯泡L和电阻R的I﹣U图像。将小灯泡L和电阻R接入图乙所示的电路中,只闭合S1时,电流表的示数为0.5A。电源两端电压保持不变,下列说法中正确的是( )
A.电源电压为3V
B.只闭合S1时,小灯泡L的电阻为2Ω
C.再闭合S2后,电流表的示数增加0.5A
D.再闭合S2后,在1min内电阻R产生的热量为48J
二、填空题
13.(2023·薛城模拟)冬天人们常搓手取暖,这是通过 方式来改变物体的内能;小萱放学一进家门,就闻到妈妈炒菜的香味,这是 现象,炒菜主要是通过 方式改变物体的内能。
14.(2022·扬州)在如图所示的电路中,电源电压6V,。电压表量程为0~15V,电流表A量程为0~3A、量程为0~0.6A,闭合开关S,电压表的示数为 V。当滑动变阻器的滑片P向左移动时,电流表A的示数 ,电压表示数与电流表示数的比值 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。为确保电表安全,连入电路的阻值最小为 Ω。
15.(2023·薛城模拟)在如图甲所示电路中,滑动变阻器的规格为“20Ω 2A”。闭合开关并将滑片P从一端滑到另一端的过程中,滑动变阻器的电功率与电流表示数的关系图像如图乙所示。则定值电阻R的阻值为 Ω;滑动变阻器的最大功率为 W。
16.(2019九下·龙湖月考)如图甲所示的是扬声器的示意图,当线圈中通入携带声音信息、时刻变化的电流时,纸盆就会发出声音,这是利用了 的原理;图乙是探究 现象的装置,利用此原理人们发明了 .
17.(2023·薛城模拟)目前,我国核电站只能利用原子核的 (选填“聚变”或“裂变”)释放的核能来发电。核动力航母是我国目前需要攻克的技术难题,其动力原理是反应堆通过核反应,产生大量的热量,用来给水蒸气加热,高温水蒸气推动轮机转动,从而推动庞大的航母前进。核反应是将核能转化为 能,再利用高温水蒸气做功,转化为 能。
三、作图题
18.(2017九上·浠水期末)请将图中的“光控开关”、“声控开关”、灯泡用笔画线代替导线正确连入电路,设计出只有在光线很暗且有声音时灯才亮的楼道灯自动控制电路,同时安装一个不受开关控制的三孔插座.
四、实验题
19.(2023·薛城模拟)小明同学学习了燃料的热值后,考虑到燃料燃烧放出的热量会被水吸收,而水的比热容已知。(注:燃料完全燃烧放热用计算,某燃料的热值用q表示;其质量用m表示)。自己设计一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系。他组装了图所示的装置进行实验,记录结果见下表:
燃料 加热前的水温 燃料燃尽后水温
煤油 25 44
菜籽油 25 34
(1)为了保证实验结论的可靠,小明同学选择了两套相同装置,在实验中还应控制:煤油和菜籽油的 相同、及 相同;
(2)分析得出:煤油和菜籽油两种燃料中,热值较大的是 ;
(3)小明同学还想利用这种实验方案计算出煤油和菜籽油的热值,那么小明还需要补充的实验仪器是: 。利用此实验方法计算出的热值将比真实值 (偏大/偏小),为什么 。
20.(2021·娄底模拟)在测量小灯泡的额定功率的实验中,器材中有,电源(电压恒为3V),开关,电压表,电流表各一只,额定电压为2.5V的灯泡,滑动变阻器(20Ω,1A)及导线若干
(1)闭合开关后,发现电流表的指针如图甲所示,其原因是 ;
(2)问题解决后,第一小组的同学通过改变滑动变阻器的阻值,得到了小灯泡的电流随其两端电压变化的图像,如图乙所示,则小灯泡的额定功率为 W;
(3)第一小组的同学在实验中还发现,电压表与电流表示数的比值变大,原因是 ;
(4)第二小组的同学在准备进行实验时,发现电压表坏了,他们找到了一个阻值已知的定值电阻R0,设计了如图丙所示的电路,也顺利的完成了实验,
①先闭合开关S,S1,断开S2,调节滑动变阻器,使灯泡正常发光,此时电流表的示数为I1;
②保持滑片P的位置不变,闭合开关S,S2,断开S1,读出电流表的示数为I2,则小灯泡的额定功率P额= 。
21.(2023·薛城模拟)为了“探究通过磁场获得电流的条件”.小乐设计了如图所示的装置,主要器材有:铁架台、U形磁体、灵敏电流计、金属杆(金属杆用细导线连接并悬挂于铁架台上)、开关及导线若干.
(1)图中金属杆、灵敏电流计及开关的连接方式是 联.
(2)小乐安装好器材,晃动金属杆,观察灵敏电流计,结果发现指针没有发生偏转,出现这个问题最有可能是由于 .
(3)解决(2)中的问题后,小乐再次观察灵敏电流计,发现指针还是没有发生偏转,于是他晃动金属杆,发现灵敏电流计的指针发生了摆动,则表明电路中有了 通过,此时 就相当于电路中的电源.
(4)经历了(2)、(3)的探究,小乐便得出了通过磁场获得电流的条件:①有一个闭合的电路;②电路的一部分导体要在磁场中运动.对于他的结论,你认为哪一条还不够准确? (填“①”或“②”).要使结论准确,你应该怎样做: .
五、计算题
22.(2020·皇姑模拟)某课外活动小组设计了一个用电压表的变化来反映环境温度变化的电路.如图甲所示,电源电压不变,定值电阻R0=20Ω,R1是热敏电阻,其阻值随温度变化的图象如图乙所示,闭合开关S后,求:
(1)当电压表示数为4V时R0的电功率;
(2)当环境温度为20℃时,电压表示数为2V,电源电压是多大?
(3)如果将R0、R1并联在该电源两端,当干路电流为0.5A时,环境温度是多少?
23.(2017·岳阳模拟)如图甲所示,额定功率为7.2W的小灯泡(灯泡电阻不变)与滑动变阻器串联在电路中,电源电压恒定,当滑片P滑至A端时,小灯泡恰好正常发光.滑动变阻器滑片P从A端移到B端的过程中,小灯泡两端电压U与滑动变阻器接入电路电阻R的关系如图乙所示,求:
(1)电源电压.
(2)小灯泡的电阻;
(3)当滑片P滑至B端时,小灯泡消耗的实际功率.
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】温度、热量与内能的关系
【解析】【解答】A、因为内能与温度、质量和状态有关,故A错误;
B、晶体熔化时,温度不变,如冰熔化时,温度不变,但内能增加,故B错误;
C、热传递的条件是有温度差,因此内能小的物体可以将热量传递给内能大的物体;故C正确;
D、物体温度越高,内能越多,不能说含有的热量越多,故D错误.
故选C.
【分析】(1)一切物体都有内能,物体的内能与温度、质量和状态有关;
(2)晶体在熔化时,吸收热量,但温度不变,内能增加;
(3)热传递的条件:有温度差;
(4)热量是指在热传递过程中传递能量的多少.不能说含有多少热量.本题主要考查学生对:温度、内能与热量关系,以及热传递的条件的了解和掌握.
2.【答案】D
【知识点】燃料的热值
【解析】【解答】A. 热值是质量为1kg的燃料完全燃烧时所释放出的热量,热值是燃料本身的特性,与热量无关,不符合题意;B. 热值的大小只与燃料的种类有关,与燃烧程度无关,不符合题意;C. 热值是燃料的一种特性,与燃料是否燃烧无关,不符合题意;D. 热值是由燃料本身特性决定的,与燃料是否充分燃烧无关,符合题意;
故答案为:D.
【分析】燃料的热值指的是1千克的燃料完全燃烧释放的热量,燃料的热值只与燃料的种类有关,与燃烧是否充分燃烧没有关系。
3.【答案】C
【知识点】比热容
【解析】【解答】解:A、相同质量的不同物质吸收相同的热量,比较温度的变化,温度变化大的吸热能力弱,比热容小,水的比热容大于煤油的比热容,故A正确;
B、实验中搅拌器的作用是:使液体受热均匀,故B正确;
C、水和煤油的沸点不同,加热时间也不同无法比较比热容的大小,故C错误;
D、由于煤油的比热容小,根据△t= ,质量相同的水和煤油,吸收相同的热量,煤油的温度比水的温度升高得大,故D正确.
故选C.
【分析】(1)相同质量的不同物质吸收相同的热量,比较温度的变化,温度变化大(小)的吸热能力弱(强);(2)用搅拌器搅拌,目的是使得液体受热均匀;(3)水和煤油的沸点不同,加热时间也不同,无法比较比热容的大小;(4)根据△t= ,相同质量的水和煤油,若吸收相同热量后.煤油比水升高的温度大
4.【答案】D
【知识点】电流的测量及电流表的使用;电压的测量及电压表的使用
【解析】【解答】解:
A、电流表并联在电源两端,会烧坏电流表.此选项错误;
B、电压表与灯泡串联,无法测量灯泡两端电压.此选项错误;
C、电流没有从电流表的“+”接线柱流入,从“﹣”接线柱流出.此选项错误;
D、电表连接方法及电流方向正确.此选项正确.
故选D.
【分析】①电流表相当于导线,要串联在电路中测量电路电流;②电压表相当于断路,要与用电器并联测量用电器两端电压;③电流要从电表的“+”接线柱流入,从“﹣”接线柱流出.
5.【答案】D
【知识点】电压的测量及电压表的使用;串联电路的电压规律
【解析】【解答】由电路图可知:电灯L1、L2串联,电压表V1测电源电压,电压表V2测L1两端的电压,因为串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以电压表V1的示数应大于V2的示数;则电压表V1的量程是0~15V,分度值为0.5V,示数
电压表V2的量程是0~3V,分度值为0.1V,示数
电压表V2测L1两端的电压,所以L1两端的电压
由于L1、L2串联,电压表V1测电源电压,由串联电路的特点可知:L2两端的电压为
D符合题意,ABC不符合题意。
故答案为:D。
【分析】在串联电路中,总电压等于各用电器分压之和;根据电压表的位置判断量程,结合指针位置测量电压。
6.【答案】D
【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】左图中灯泡L1与滑动变阻器串联,当滑动变阻器的滑片P向右滑动时,接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大,由 可知,电路中的电流变小,
因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,所以,由 可知灯泡的实际功率变小,灯泡变暗;
右图中灯泡L2与滑动变阻器并联,因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,滑片移动时,灯泡L2的实际功率不变,亮暗不变;D符合题意。
故答案为:D
【分析】根据题中“当滑动变阻器的滑片P都向右滑动时,灯泡L1、L2的亮度变化是”可知,本题考查了电路的动态分析,涉及到滑动变阻器和欧姆定律、串并联电路特点的应用,关键是知道灯泡的亮暗取决于实际功率的大小。
7.【答案】B
【知识点】电路的动态分析
【解析】【解答】A.体温越高,由图丙可知R的阻值越小,A不符合题意;
B.体温越高,由图丙可知R的阻值越小,根据串联分压,电阻阻值变小,电阻R的电压变小,而电压表测量的是定值电阻的电压,故电压表的示数越大,B符合题意;
C.体温越低,由图丙可知R的阻值越大,根据串联分压,电阻阻值变大,R两端的电压越大,C不符合题意;
D.体温越低,由图丙可知R的阻值越大,总电阻变大,由欧姆定律得电流变小,通过R0的电流越小,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】在串联电路中,电阻变大,电流减小, 变大的电阻分压变大。
8.【答案】A
【知识点】发电机的构造和原理
【解析】【解答】A.该实验是电磁感应实验,即闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,它是发电机得工作原理,A符合题意;
B.该实验是奥斯特实验,研究得是通电直导线周围存在磁场,B不符合题意;
C.该实验探究的是电磁铁的磁性强弱和什么因素有关,C不符合题意;
D.该实验中有电源,研究得是通电导体在磁场中受到力的作用,是电动机原理图,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】发电机的关注原理是磁场对电流的作用。
9.【答案】C
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】A.当开关S闭合时,将衔铁吸引下来,下面的灯亮,当开关断开,上面的灯亮,即每一次只能亮一个灯,A不符合题意;
B.工作电压只有220V,而此选项中两个灯泡串联,两个灯泡都不能正常发光,B不符合题意;
C.两灯泡并联,都能正常发光,且当开关闭合时,衔铁被吸下,灯泡正常发光,当开关断开时,两灯泡都不发光,C符合题意;
D.不论开关是否闭合,两个灯泡都能同时正常发光,不能同时熄灭,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】电流可以产生磁场,即电流有磁效应,可以用来制作电磁铁,电流越大,产生的磁场强度越大,匝数越多,产生的磁场越强;结合衔铁的接触点的位置判断电路的通断即可。
10.【答案】C
【知识点】家庭电路的连接;测电笔的使用
【解析】【解答】A.此题中,手碰到了笔尖,会使得人触电,故错误;
B.理论上说:火线是有电的,所以从安全用电的角度分析,保险丝应该接在火线上,B不符合题意;
C.据图可以看出,灯泡的开关接在了火线和用电器之间,其两孔插座的接法也是正确的,遵循左零右火的原则,C符合题意;
D.水是导体,所以湿手接触台灯的做法是很危险的,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】使用测电笔时,手要接触笔尾金属;家庭电路中,火线上连接保险丝;灯泡的开关连接在火线一侧。
11.【答案】C
【知识点】核电站发电过程中的能量转化
【解析】【解答】核电站中的核反应堆发生的是裂变反应;由核能发电的过程可知,核能发电的能量转化过程是:核能→水的内能→机械能→电能。
故答案为:C。
【分析】核电站利用核能发电时,能量变化为:核能→水的内能→机械能→电能。
12.【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用;电功与热量的综合计算
【解析】【解答】AB.只闭合S1时,电路为灯泡L的简单电路,电流表测电路中的电流,电流表的示数为0.5A,由图甲可知,此时灯泡两端的电压UL=4V,电源电压为4V,小灯泡L的电阻
AB不符合题意;
C.由图甲可知,R两端的电压UR=6V,IR=0.3A
R的阻值为
再闭合S2后,灯泡L与电阻R并联,电流表测干路电流,因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,通过小灯泡L的电流不变,由并联电路电流的关系可知电流表的示数增加
C不符合题意;
D.再闭合S2后,在1min内电阻R产生的热量为Q=W=UIR1t=4V×0.2A×60s=48J
D符合题意。
故答案为:D。
【分析】根据电压、电流图像,利用电压和电流的比值, 计算电阻;根据电压、电阻和时间的乘积,计算消耗的电能,产生的热量。
13.【答案】做功;扩散;热传递
【知识点】做功改变物体内能;热传递改变物体内能;分子热运动
【解析】【解答】冬天,搓手克服摩擦做功让手变暖,搓手取暖是通过做功的方式改变物体的内能。
由于菜中的芳香类物质分子不停地做无规则运动,通过扩散现象充满整个房间,所以小萱放学一进家门,就闻到妈妈炒菜的香味。
炒菜时,锅的热量传递给菜,使菜变熟,主要是通过热传递方式改变物体的内能。
【分析】物体间相互摩擦是做功改变内能;温度不同的物体间通过热传递改变内能;闻到气味是扩散现象。
14.【答案】6;变大;不变;2.4
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【解答】 由图可知,电压表测电源电压,而电源电压恒定为6V,所以电压表示数为6V。
由图可知,滑动变阻器和电阻R1并联,电流表A测干路上的总电流,而A1测通过电阻R1的电流,根据并联电路各支路独立工作互不影响的特点,移动滑片P对电流表A1的示数没有影响,只对A的示数有影响,当滑片P向左移动时,滑动变阻器阻值变小,通过滑动变阻器的电流要变大,所以干路上电流表A的示数也要增大,而电流表A1的示数和电压表的示数将不变,所以电压表示数与电流表A1的示数的比值不变。
根据并联电路电流的规律可知,电流表A的示数等于电流表A1的示数加上通过滑动变阻器的电流,而电流表A的示数即为通过电阻R1的电流,根据公式可知通过电阻R1的电流为
保证电流表A1安全的情况下,允许通过它的最大电流为它所能测量的最大值,即3A ,所以通过滑动变阻器的最大电流3A -0.5A=2.5A
所以滑动变阻器接入电路的最小阻值为
【分析】并联电路中,各支路的电压等于电源电压;支路电阻减小时,电流变大;干路电流变大;其它支路的电压和电流的比值, 不变;根据电压和电流的比值,计算电阻。
15.【答案】10;3.6
【知识点】欧姆定律及其应用;焦耳定律的应用
【解析】【解答】由电路图可知,Rx与R串联,电压表测Rx两端的电压,电流表测电路中的电流;当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,由图像可知,电路中的电流I小=0.4A,由可得,电源的电压为……①
当滑动变阻器接入电路中的电阻最小时,电路中的电流最大,由图像可知,电路中的电流I大=1.2A,电源电压为U=I大R=1.2A×R……②
联立①②解得R=10Ω。电源电压U=I大R=1.2A×10Ω=12V
当滑动变阻器滑动到某一位置时,滑动变阻器的阻值为,此时电路中的电流为
那么滑动变阻器的电功率为
当
时,P的值最大,即滑动变阻器的最大功率为
【分析】根据电流和总电阻的乘积计算总电压;结合电源电压不变,判断未知电阻;根据电压和总电阻的比值, 计算电流,结合电流和电阻,可以计算电功率。
16.【答案】电流在磁场中受力的作用;电磁感应;发动机
【知识点】磁场对通电导线的作用;电磁感应
【解析】【解答】扬声器有电流通过时会发声,利用了电流在磁场中受力的作用的原理,乙图导线切割磁感线时有电流产生,是电磁感应现象,是发动机的工作原理图。
故答案为:电流在磁场中受力的作用;电磁感应;发动机。
【分析】磁场对通电导体有力的作用;闭合电路的一部分切割磁感线时产生感应电流是电磁感应现象,是发动机的工作原理。
17.【答案】裂变;内;机械
【知识点】做功改变物体内能;核电站发电过程中的能量转化;核裂变
【解析】【解答】目前人类能通过控制中子的数目及运动速度来控制核裂变的反应速度,而核聚变还无法控制,所以我国核电站只能利用原子核的裂变释放的核能来发电。
由题意可知,核反应是将核能转化为高温水蒸气的内能,再利用高温水蒸气做功,转化为轮机转动的机械能。
【分析】核电站利用核裂变释放能量;核能先转化为内能;水蒸气做功,将内能转化为机械能。
18.【答案】解:(1)灯泡与两个开关串联,且火线要先过开关,再接入灯泡尾部的金属点,零线接入螺旋套;(2)三孔插座与灯泡并联,其接法为:左零右火上接地,作图如下:
【知识点】串、并联电路的设计;家庭电路的连接
【解析】【分析】(1)只有在光线很暗且有声音时灯才亮说明两开关不能独立工作、相互影响即为串联;连接电路时应注意开关控制火线,且火线接入灯尾金属点,零线接入螺旋套;(2)三孔插座的接线方法是要求“左零右火上接地”.
19.【答案】(1)质量;水的质量
(2)煤油
(3)天平;偏小;燃料并不可能完全燃烧,燃料燃烧放出的热会散失到空气中,又或被烧杯等实验装置吸了热,使大于
【知识点】燃料的热值
【解析】【解答】(1)因燃料放出的热量与质量有关,必须控制燃料的质量相等,由于水吸收热量后升高的温度受水的质量的影响,所以在实验中应控制水的质量相等。
(2)由图表数据可知在相同时间内甲杯中的水温度升高的快,所以煤油的热值较大。
(3)实验中要控制质量相等,需要用天平来测量。
由于燃料并不可能完全燃烧,燃料燃烧放出的热会散失到空气中,又或被烧杯等实验装置吸了热,使Q放大于Q吸,依此计算出煤油和菜籽油的热值比实际要偏小些。
【分析】(1)探究燃料的热值时,选择质量相等的不同燃料,加热质量相同的同种液体;
(2)当质量的液体吸收热量后,温度差越大,吸收热量越多,对应燃料放出的热量越多;
(3)测量质量需要天平;由于存在热损失,计算的热值比实际偏小。
20.【答案】(1)正负接线柱接反了
(2)0.625
(3)灯丝电阻随温度升高而增大
(4)I1R0(I2-I1)
【知识点】电功率的计算;电功率的测量
【解析】【解答】(1)闭合开关后,图甲中电流表的指针向左偏,说明电流表正负接线柱接反了。
(2)由图乙可知,灯在额定电压2.5V时的电流为0.25A,则小灯泡的额定功率为P=UI=2.5V×0.25A=0.625W
(3)由欧姆定律,电压表与电流表示数的比值变大,即灯丝的电阻变大,其原因是灯丝电阻随着温度的升高而增大。
(4) 在①中,R0与灯泡并联,电流表测定值电阻的电流,定值电阻的电压为U0=I1R0
在②中,电流表测灯与R0并联的总电流,因电路的连接关系没有改变,各电阻的大小和通过的电流不变,灯仍正常发光,根据并联电路电流的规律,灯的额定电流I额=I2-I1
由并联电路电压的规律可知灯泡的额定电压U额=U0=I1R0
则小灯泡的额定功率P额=U额I额=I1R0(I2-I1)
【分析】(1)电流表连接时,接线柱要正入负出;
(2)利用电压和电流的乘积,计算电功率;
(3)灯丝的电阻随温度的升高而增大;
(4)利用电流表测量灯泡电功率时,首先利用电流表测量定值电阻的电流,调节滑片使电阻的电压等于灯泡的电压,再利用电流表测量干路电流,利用灯泡的电流和电压的乘积,计算电功率。
21.【答案】(1)串
(2)电路未闭合
(3)电流;金属杆
(4)②;要总结出金属杆要切割磁感线才能产生感应电流,应使金属杆沿不同的方向、以不同的形式运动,总结出产生感应电流的运动方式.
【知识点】电磁感应;产生感应电流的条件
【解析】【解答】(1)图中金属杆、灵敏电流计及开关是逐个顺次连接的,连接方式是串联.
(2)产生感应电流的两个必要条件是①电路闭合、②电路中的一部分导体做切割磁感线运动.小乐安装好器材,晃动金属杆,金属杆已经切割了磁感线,灵敏电流计指针没有发生偏转,则可能是电路没有闭合.
(3)将电路闭合后,晃动金属杆,让金属杆切割磁感线,灵敏电流计的指针发生了摆动,说明电路中有了感应电流通过;
此时金属杆是提供电能的装置,相当于电路中的电源.
(4)通过磁场获得电流的条件:①有一个闭合的电路;②电路的一部分导体要在磁场中做切割磁感线运动.所以第②条不够准确;
要总结出金属杆要切割磁感线才能产生感应电流,应使金属杆沿不同的方向、以不同的形式运动,总结出产生感应电流的运动方式.
【分析】(1)各元件顺次连接,是串联电路;
(2)探究利用磁场产生电流的条件时,电路要闭合;
(3)导体在磁场中切割磁感线时,产生电流;能提供电能的是电源;
(4)电流产生的条件是:电路的一部分导体要在磁场中做切割磁感线运动。
22.【答案】(1)解:由图甲知,R1与R0串联,电压表测R0两端电压,由P= 可得,R0的电功率:P0= = =0.8W
(2)解:电压表的示数为2V时,根据串联电路的电流特点和欧姆定律可知,电路中电流:I=I1=I0= = =0.1A,由图乙知,当环境温度为20℃时,R1=40Ω,则R1两端的电压:U1=IR1=0.1A×40Ω=4V;由串联电路的电压特点可得电源电压:U=U′0+U1=2V+4V=6V;
(3)解:如果将R0、R1并联在该电路两端,由并联电路的电压特点知,两电阻两端的电压均等于电源电压等于6V,此时通过R0的电流:I′0= = =0.3A,由并联电路的电流特点可得,通过电阻R1的电流:I′1=0.5A 0.3A=0.2A;此时热敏电阻R1的阻值为:R′1= = =30Ω;由图乙知,此时温度为30℃
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【分析】(1)根据电压和电阻计算电功率大小;(2)根据电压和电阻的比值计算电流,利用电流和电阻的乘积计算电压;(3)利用电压和电阻的比值计算电流,根据并联电路电流规律计算支路电流,并计算电阻。
23.【答案】(1)解:由图甲知,当滑片P滑至A端时,滑动变阻器接入电路中的电阻为零,电路为L的简单电路,电压表测电源的电压,
由图象可知,电源的电压U=6V;
(2)解:当滑片P滑至A端时,小灯泡恰好正常发光,所以灯泡的额定电压:
UL=U=6V,
由P= 可得,灯泡的电阻:
RL= = =5Ω;
(3)解:由图甲知,当滑片P滑至B端时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,
由图象可知,此时灯泡两端的电压UL′=2V,
则灯泡的实际功率:
PL实= = =0.8W.
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【分析】(1)当滑片P滑至A端时,滑动变阻器接入电路中的电阻为零,电路为L的简单电路,电压表测电源的电压,根据图象读出电源的电压;(2)当滑片P滑至A端时,根据额定电压电压下灯泡正常发光可知灯泡的额定电压,又知道灯泡的额定功率,根据P= 求出灯泡的电阻;(3)当滑片P滑至B端时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,根据图象读出灯泡两端的电压,根据P= 求出灯泡的实际功率.
山东省枣庄市薛城区2023年五校中考物理模拟试卷
一、单选题
1.(2019九上·丹东月考)关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A.温度高的物体内能一定大,温度低的物体内能一定小
B.物体的内能与温度有关,只要温度不变,物体的内能就一定不变
C.内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体
D.物体的温度越高,所含热量越多
【答案】C
【知识点】温度、热量与内能的关系
【解析】【解答】A、因为内能与温度、质量和状态有关,故A错误;
B、晶体熔化时,温度不变,如冰熔化时,温度不变,但内能增加,故B错误;
C、热传递的条件是有温度差,因此内能小的物体可以将热量传递给内能大的物体;故C正确;
D、物体温度越高,内能越多,不能说含有的热量越多,故D错误.
故选C.
【分析】(1)一切物体都有内能,物体的内能与温度、质量和状态有关;
(2)晶体在熔化时,吸收热量,但温度不变,内能增加;
(3)热传递的条件:有温度差;
(4)热量是指在热传递过程中传递能量的多少.不能说含有多少热量.本题主要考查学生对:温度、内能与热量关系,以及热传递的条件的了解和掌握.
2.(2020九上·兴城月考)关于 的理解,下列说法中正确的是( )
A.热值与燃料完全燃烧放出的热量成正比
B.若燃料燃烧不充分时,热值将减小
C.当燃料未燃烧时,其热值为零
D.某种燃料的热值大小与是否充分燃烧无关
【答案】D
【知识点】燃料的热值
【解析】【解答】A. 热值是质量为1kg的燃料完全燃烧时所释放出的热量,热值是燃料本身的特性,与热量无关,不符合题意;B. 热值的大小只与燃料的种类有关,与燃烧程度无关,不符合题意;C. 热值是燃料的一种特性,与燃料是否燃烧无关,不符合题意;D. 热值是由燃料本身特性决定的,与燃料是否充分燃烧无关,符合题意;
故答案为:D.
【分析】燃料的热值指的是1千克的燃料完全燃烧释放的热量,燃料的热值只与燃料的种类有关,与燃烧是否充分燃烧没有关系。
3.(2017·无锡) 用如图所示的装置,先后加热初温、质量均相同的水和煤油,比较两种液体比热容的大小,多次实验表明:要让水和煤油升高相同的温度,水需要的加热时间更长,以下关于该实验的操作及分析错误的是( )
A.水比煤油的比热容大
B.加热时用玻璃棒不断搅拌,是为了水和煤油受热均匀
C.实验中可以不使用温度计,让水和煤油都沸腾后再比较加热时间
D.相同质量的水和煤油,若吸收相同热量后.煤油比水升高的温度大
【答案】C
【知识点】比热容
【解析】【解答】解:A、相同质量的不同物质吸收相同的热量,比较温度的变化,温度变化大的吸热能力弱,比热容小,水的比热容大于煤油的比热容,故A正确;
B、实验中搅拌器的作用是:使液体受热均匀,故B正确;
C、水和煤油的沸点不同,加热时间也不同无法比较比热容的大小,故C错误;
D、由于煤油的比热容小,根据△t= ,质量相同的水和煤油,吸收相同的热量,煤油的温度比水的温度升高得大,故D正确.
故选C.
【分析】(1)相同质量的不同物质吸收相同的热量,比较温度的变化,温度变化大(小)的吸热能力弱(强);(2)用搅拌器搅拌,目的是使得液体受热均匀;(3)水和煤油的沸点不同,加热时间也不同,无法比较比热容的大小;(4)根据△t= ,相同质量的水和煤油,若吸收相同热量后.煤油比水升高的温度大
4.(2017九上·新乡期末)如图所示的各电路图中,电流表和电压表的使用均正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】电流的测量及电流表的使用;电压的测量及电压表的使用
【解析】【解答】解:
A、电流表并联在电源两端,会烧坏电流表.此选项错误;
B、电压表与灯泡串联,无法测量灯泡两端电压.此选项错误;
C、电流没有从电流表的“+”接线柱流入,从“﹣”接线柱流出.此选项错误;
D、电表连接方法及电流方向正确.此选项正确.
故选D.
【分析】①电流表相当于导线,要串联在电路中测量电路电流;②电压表相当于断路,要与用电器并联测量用电器两端电压;③电流要从电表的“+”接线柱流入,从“﹣”接线柱流出.
5.(2023·薛城模拟)A如图甲所示的电路中,当闭合开关后,两个电压表指针偏转均如图乙所示,则电灯L1和L2两端的电压分别为( )
A.4.8V,1.2V B.6V,1.2V C.1.2V,6V D.1.2V,4.8V
【答案】D
【知识点】电压的测量及电压表的使用;串联电路的电压规律
【解析】【解答】由电路图可知:电灯L1、L2串联,电压表V1测电源电压,电压表V2测L1两端的电压,因为串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以电压表V1的示数应大于V2的示数;则电压表V1的量程是0~15V,分度值为0.5V,示数
电压表V2的量程是0~3V,分度值为0.1V,示数
电压表V2测L1两端的电压,所以L1两端的电压
由于L1、L2串联,电压表V1测电源电压,由串联电路的特点可知:L2两端的电压为
D符合题意,ABC不符合题意。
故答案为:D。
【分析】在串联电路中,总电压等于各用电器分压之和;根据电压表的位置判断量程,结合指针位置测量电压。
6.(2019九上·南山期中)如图所示的两个电路中,电源电压相等,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P都向右滑动时,灯泡L1、L2的亮度变化是( )
A.L1、L2都变亮 B.L1、L2都变暗
C.L1变亮,L2变暗 D.L1变暗,L2的亮度不变
【答案】D
【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】左图中灯泡L1与滑动变阻器串联,当滑动变阻器的滑片P向右滑动时,接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大,由 可知,电路中的电流变小,
因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,所以,由 可知灯泡的实际功率变小,灯泡变暗;
右图中灯泡L2与滑动变阻器并联,因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,滑片移动时,灯泡L2的实际功率不变,亮暗不变;D符合题意。
故答案为:D
【分析】根据题中“当滑动变阻器的滑片P都向右滑动时,灯泡L1、L2的亮度变化是”可知,本题考查了电路的动态分析,涉及到滑动变阻器和欧姆定律、串并联电路特点的应用,关键是知道灯泡的亮暗取决于实际功率的大小。
7.(2023·薛城模拟)R0是定值电阻,R是红外线热敏电阻,其阻值随人体温度变化的图像如图丙所示。闭合开关S后,对该电路分析正确的是( )
A.体温越高,R的阻值越大 B.体温越高,电压表的示数越大
C.体温越低,R两端的电压越小 D.体温越低,通过的电流越大
【答案】B
【知识点】电路的动态分析
【解析】【解答】A.体温越高,由图丙可知R的阻值越小,A不符合题意;
B.体温越高,由图丙可知R的阻值越小,根据串联分压,电阻阻值变小,电阻R的电压变小,而电压表测量的是定值电阻的电压,故电压表的示数越大,B符合题意;
C.体温越低,由图丙可知R的阻值越大,根据串联分压,电阻阻值变大,R两端的电压越大,C不符合题意;
D.体温越低,由图丙可知R的阻值越大,总电阻变大,由欧姆定律得电流变小,通过R0的电流越小,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】在串联电路中,电阻变大,电流减小, 变大的电阻分压变大。
8.(2022·铜仁模拟)下列四幅图中能说明发电机的工作原理的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】发电机的构造和原理
【解析】【解答】A.该实验是电磁感应实验,即闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,它是发电机得工作原理,A符合题意;
B.该实验是奥斯特实验,研究得是通电直导线周围存在磁场,B不符合题意;
C.该实验探究的是电磁铁的磁性强弱和什么因素有关,C不符合题意;
D.该实验中有电源,研究得是通电导体在磁场中受到力的作用,是电动机原理图,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】发电机的关注原理是磁场对电流的作用。
9.(2021·烟台)某兴趣小组设计了一种路灯自动控制装置,路灯的通断由光控开关控制,两路灯的额定电压为220V,R为保护电阻,S为光控开关,白天光控并关断开两路灯不发光,晚上光控开关闭合,两路灯正常发光。下列电路设计符合要求的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】A.当开关S闭合时,将衔铁吸引下来,下面的灯亮,当开关断开,上面的灯亮,即每一次只能亮一个灯,A不符合题意;
B.工作电压只有220V,而此选项中两个灯泡串联,两个灯泡都不能正常发光,B不符合题意;
C.两灯泡并联,都能正常发光,且当开关闭合时,衔铁被吸下,灯泡正常发光,当开关断开时,两灯泡都不发光,C符合题意;
D.不论开关是否闭合,两个灯泡都能同时正常发光,不能同时熄灭,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】电流可以产生磁场,即电流有磁效应,可以用来制作电磁铁,电流越大,产生的磁场强度越大,匝数越多,产生的磁场越强;结合衔铁的接触点的位置判断电路的通断即可。
10.(2023·薛城模拟)如图所示,是有关家庭用电中的几个实例,其中,对图中实例的描述正确的是( )
A.如图中测电笔的使用方法
B.如图中某电器的电路连接
C.如图中有关家庭用电中电路的连接
D.如图中用湿手接触台灯的做法
【答案】C
【知识点】家庭电路的连接;测电笔的使用
【解析】【解答】A.此题中,手碰到了笔尖,会使得人触电,故错误;
B.理论上说:火线是有电的,所以从安全用电的角度分析,保险丝应该接在火线上,B不符合题意;
C.据图可以看出,灯泡的开关接在了火线和用电器之间,其两孔插座的接法也是正确的,遵循左零右火的原则,C符合题意;
D.水是导体,所以湿手接触台灯的做法是很危险的,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】使用测电笔时,手要接触笔尾金属;家庭电路中,火线上连接保险丝;灯泡的开关连接在火线一侧。
11.(2023·薛城模拟)粤港澳大湾区的电力由大亚湾核电站提供,现关于核电站供电时的能量转换描述正确的是( )
A.核能-化学能-机械能-电能 B.核能-机械能-内能-电能
C.核能-内能-机械能-电能 D.核能-内能-电能-机械能
【答案】C
【知识点】核电站发电过程中的能量转化
【解析】【解答】核电站中的核反应堆发生的是裂变反应;由核能发电的过程可知,核能发电的能量转化过程是:核能→水的内能→机械能→电能。
故答案为:C。
【分析】核电站利用核能发电时,能量变化为:核能→水的内能→机械能→电能。
12.(2023·薛城模拟)图甲是小灯泡L和电阻R的I﹣U图像。将小灯泡L和电阻R接入图乙所示的电路中,只闭合S1时,电流表的示数为0.5A。电源两端电压保持不变,下列说法中正确的是( )
A.电源电压为3V
B.只闭合S1时,小灯泡L的电阻为2Ω
C.再闭合S2后,电流表的示数增加0.5A
D.再闭合S2后,在1min内电阻R产生的热量为48J
【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用;电功与热量的综合计算
【解析】【解答】AB.只闭合S1时,电路为灯泡L的简单电路,电流表测电路中的电流,电流表的示数为0.5A,由图甲可知,此时灯泡两端的电压UL=4V,电源电压为4V,小灯泡L的电阻
AB不符合题意;
C.由图甲可知,R两端的电压UR=6V,IR=0.3A
R的阻值为
再闭合S2后,灯泡L与电阻R并联,电流表测干路电流,因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,通过小灯泡L的电流不变,由并联电路电流的关系可知电流表的示数增加
C不符合题意;
D.再闭合S2后,在1min内电阻R产生的热量为Q=W=UIR1t=4V×0.2A×60s=48J
D符合题意。
故答案为:D。
【分析】根据电压、电流图像,利用电压和电流的比值, 计算电阻;根据电压、电阻和时间的乘积,计算消耗的电能,产生的热量。
二、填空题
13.(2023·薛城模拟)冬天人们常搓手取暖,这是通过 方式来改变物体的内能;小萱放学一进家门,就闻到妈妈炒菜的香味,这是 现象,炒菜主要是通过 方式改变物体的内能。
【答案】做功;扩散;热传递
【知识点】做功改变物体内能;热传递改变物体内能;分子热运动
【解析】【解答】冬天,搓手克服摩擦做功让手变暖,搓手取暖是通过做功的方式改变物体的内能。
由于菜中的芳香类物质分子不停地做无规则运动,通过扩散现象充满整个房间,所以小萱放学一进家门,就闻到妈妈炒菜的香味。
炒菜时,锅的热量传递给菜,使菜变熟,主要是通过热传递方式改变物体的内能。
【分析】物体间相互摩擦是做功改变内能;温度不同的物体间通过热传递改变内能;闻到气味是扩散现象。
14.(2022·扬州)在如图所示的电路中,电源电压6V,。电压表量程为0~15V,电流表A量程为0~3A、量程为0~0.6A,闭合开关S,电压表的示数为 V。当滑动变阻器的滑片P向左移动时,电流表A的示数 ,电压表示数与电流表示数的比值 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。为确保电表安全,连入电路的阻值最小为 Ω。
【答案】6;变大;不变;2.4
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【解答】 由图可知,电压表测电源电压,而电源电压恒定为6V,所以电压表示数为6V。
由图可知,滑动变阻器和电阻R1并联,电流表A测干路上的总电流,而A1测通过电阻R1的电流,根据并联电路各支路独立工作互不影响的特点,移动滑片P对电流表A1的示数没有影响,只对A的示数有影响,当滑片P向左移动时,滑动变阻器阻值变小,通过滑动变阻器的电流要变大,所以干路上电流表A的示数也要增大,而电流表A1的示数和电压表的示数将不变,所以电压表示数与电流表A1的示数的比值不变。
根据并联电路电流的规律可知,电流表A的示数等于电流表A1的示数加上通过滑动变阻器的电流,而电流表A的示数即为通过电阻R1的电流,根据公式可知通过电阻R1的电流为
保证电流表A1安全的情况下,允许通过它的最大电流为它所能测量的最大值,即3A ,所以通过滑动变阻器的最大电流3A -0.5A=2.5A
所以滑动变阻器接入电路的最小阻值为
【分析】并联电路中,各支路的电压等于电源电压;支路电阻减小时,电流变大;干路电流变大;其它支路的电压和电流的比值, 不变;根据电压和电流的比值,计算电阻。
15.(2023·薛城模拟)在如图甲所示电路中,滑动变阻器的规格为“20Ω 2A”。闭合开关并将滑片P从一端滑到另一端的过程中,滑动变阻器的电功率与电流表示数的关系图像如图乙所示。则定值电阻R的阻值为 Ω;滑动变阻器的最大功率为 W。
【答案】10;3.6
【知识点】欧姆定律及其应用;焦耳定律的应用
【解析】【解答】由电路图可知,Rx与R串联,电压表测Rx两端的电压,电流表测电路中的电流;当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,由图像可知,电路中的电流I小=0.4A,由可得,电源的电压为……①
当滑动变阻器接入电路中的电阻最小时,电路中的电流最大,由图像可知,电路中的电流I大=1.2A,电源电压为U=I大R=1.2A×R……②
联立①②解得R=10Ω。电源电压U=I大R=1.2A×10Ω=12V
当滑动变阻器滑动到某一位置时,滑动变阻器的阻值为,此时电路中的电流为
那么滑动变阻器的电功率为
当
时,P的值最大,即滑动变阻器的最大功率为
【分析】根据电流和总电阻的乘积计算总电压;结合电源电压不变,判断未知电阻;根据电压和总电阻的比值, 计算电流,结合电流和电阻,可以计算电功率。
16.(2019九下·龙湖月考)如图甲所示的是扬声器的示意图,当线圈中通入携带声音信息、时刻变化的电流时,纸盆就会发出声音,这是利用了 的原理;图乙是探究 现象的装置,利用此原理人们发明了 .
【答案】电流在磁场中受力的作用;电磁感应;发动机
【知识点】磁场对通电导线的作用;电磁感应
【解析】【解答】扬声器有电流通过时会发声,利用了电流在磁场中受力的作用的原理,乙图导线切割磁感线时有电流产生,是电磁感应现象,是发动机的工作原理图。
故答案为:电流在磁场中受力的作用;电磁感应;发动机。
【分析】磁场对通电导体有力的作用;闭合电路的一部分切割磁感线时产生感应电流是电磁感应现象,是发动机的工作原理。
17.(2023·薛城模拟)目前,我国核电站只能利用原子核的 (选填“聚变”或“裂变”)释放的核能来发电。核动力航母是我国目前需要攻克的技术难题,其动力原理是反应堆通过核反应,产生大量的热量,用来给水蒸气加热,高温水蒸气推动轮机转动,从而推动庞大的航母前进。核反应是将核能转化为 能,再利用高温水蒸气做功,转化为 能。
【答案】裂变;内;机械
【知识点】做功改变物体内能;核电站发电过程中的能量转化;核裂变
【解析】【解答】目前人类能通过控制中子的数目及运动速度来控制核裂变的反应速度,而核聚变还无法控制,所以我国核电站只能利用原子核的裂变释放的核能来发电。
由题意可知,核反应是将核能转化为高温水蒸气的内能,再利用高温水蒸气做功,转化为轮机转动的机械能。
【分析】核电站利用核裂变释放能量;核能先转化为内能;水蒸气做功,将内能转化为机械能。
三、作图题
18.(2017九上·浠水期末)请将图中的“光控开关”、“声控开关”、灯泡用笔画线代替导线正确连入电路,设计出只有在光线很暗且有声音时灯才亮的楼道灯自动控制电路,同时安装一个不受开关控制的三孔插座.
【答案】解:(1)灯泡与两个开关串联,且火线要先过开关,再接入灯泡尾部的金属点,零线接入螺旋套;(2)三孔插座与灯泡并联,其接法为:左零右火上接地,作图如下:
【知识点】串、并联电路的设计;家庭电路的连接
【解析】【分析】(1)只有在光线很暗且有声音时灯才亮说明两开关不能独立工作、相互影响即为串联;连接电路时应注意开关控制火线,且火线接入灯尾金属点,零线接入螺旋套;(2)三孔插座的接线方法是要求“左零右火上接地”.
四、实验题
19.(2023·薛城模拟)小明同学学习了燃料的热值后,考虑到燃料燃烧放出的热量会被水吸收,而水的比热容已知。(注:燃料完全燃烧放热用计算,某燃料的热值用q表示;其质量用m表示)。自己设计一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系。他组装了图所示的装置进行实验,记录结果见下表:
燃料 加热前的水温 燃料燃尽后水温
煤油 25 44
菜籽油 25 34
(1)为了保证实验结论的可靠,小明同学选择了两套相同装置,在实验中还应控制:煤油和菜籽油的 相同、及 相同;
(2)分析得出:煤油和菜籽油两种燃料中,热值较大的是 ;
(3)小明同学还想利用这种实验方案计算出煤油和菜籽油的热值,那么小明还需要补充的实验仪器是: 。利用此实验方法计算出的热值将比真实值 (偏大/偏小),为什么 。
【答案】(1)质量;水的质量
(2)煤油
(3)天平;偏小;燃料并不可能完全燃烧,燃料燃烧放出的热会散失到空气中,又或被烧杯等实验装置吸了热,使大于
【知识点】燃料的热值
【解析】【解答】(1)因燃料放出的热量与质量有关,必须控制燃料的质量相等,由于水吸收热量后升高的温度受水的质量的影响,所以在实验中应控制水的质量相等。
(2)由图表数据可知在相同时间内甲杯中的水温度升高的快,所以煤油的热值较大。
(3)实验中要控制质量相等,需要用天平来测量。
由于燃料并不可能完全燃烧,燃料燃烧放出的热会散失到空气中,又或被烧杯等实验装置吸了热,使Q放大于Q吸,依此计算出煤油和菜籽油的热值比实际要偏小些。
【分析】(1)探究燃料的热值时,选择质量相等的不同燃料,加热质量相同的同种液体;
(2)当质量的液体吸收热量后,温度差越大,吸收热量越多,对应燃料放出的热量越多;
(3)测量质量需要天平;由于存在热损失,计算的热值比实际偏小。
20.(2021·娄底模拟)在测量小灯泡的额定功率的实验中,器材中有,电源(电压恒为3V),开关,电压表,电流表各一只,额定电压为2.5V的灯泡,滑动变阻器(20Ω,1A)及导线若干
(1)闭合开关后,发现电流表的指针如图甲所示,其原因是 ;
(2)问题解决后,第一小组的同学通过改变滑动变阻器的阻值,得到了小灯泡的电流随其两端电压变化的图像,如图乙所示,则小灯泡的额定功率为 W;
(3)第一小组的同学在实验中还发现,电压表与电流表示数的比值变大,原因是 ;
(4)第二小组的同学在准备进行实验时,发现电压表坏了,他们找到了一个阻值已知的定值电阻R0,设计了如图丙所示的电路,也顺利的完成了实验,
①先闭合开关S,S1,断开S2,调节滑动变阻器,使灯泡正常发光,此时电流表的示数为I1;
②保持滑片P的位置不变,闭合开关S,S2,断开S1,读出电流表的示数为I2,则小灯泡的额定功率P额= 。
【答案】(1)正负接线柱接反了
(2)0.625
(3)灯丝电阻随温度升高而增大
(4)I1R0(I2-I1)
【知识点】电功率的计算;电功率的测量
【解析】【解答】(1)闭合开关后,图甲中电流表的指针向左偏,说明电流表正负接线柱接反了。
(2)由图乙可知,灯在额定电压2.5V时的电流为0.25A,则小灯泡的额定功率为P=UI=2.5V×0.25A=0.625W
(3)由欧姆定律,电压表与电流表示数的比值变大,即灯丝的电阻变大,其原因是灯丝电阻随着温度的升高而增大。
(4) 在①中,R0与灯泡并联,电流表测定值电阻的电流,定值电阻的电压为U0=I1R0
在②中,电流表测灯与R0并联的总电流,因电路的连接关系没有改变,各电阻的大小和通过的电流不变,灯仍正常发光,根据并联电路电流的规律,灯的额定电流I额=I2-I1
由并联电路电压的规律可知灯泡的额定电压U额=U0=I1R0
则小灯泡的额定功率P额=U额I额=I1R0(I2-I1)
【分析】(1)电流表连接时,接线柱要正入负出;
(2)利用电压和电流的乘积,计算电功率;
(3)灯丝的电阻随温度的升高而增大;
(4)利用电流表测量灯泡电功率时,首先利用电流表测量定值电阻的电流,调节滑片使电阻的电压等于灯泡的电压,再利用电流表测量干路电流,利用灯泡的电流和电压的乘积,计算电功率。
21.(2023·薛城模拟)为了“探究通过磁场获得电流的条件”.小乐设计了如图所示的装置,主要器材有:铁架台、U形磁体、灵敏电流计、金属杆(金属杆用细导线连接并悬挂于铁架台上)、开关及导线若干.
(1)图中金属杆、灵敏电流计及开关的连接方式是 联.
(2)小乐安装好器材,晃动金属杆,观察灵敏电流计,结果发现指针没有发生偏转,出现这个问题最有可能是由于 .
(3)解决(2)中的问题后,小乐再次观察灵敏电流计,发现指针还是没有发生偏转,于是他晃动金属杆,发现灵敏电流计的指针发生了摆动,则表明电路中有了 通过,此时 就相当于电路中的电源.
(4)经历了(2)、(3)的探究,小乐便得出了通过磁场获得电流的条件:①有一个闭合的电路;②电路的一部分导体要在磁场中运动.对于他的结论,你认为哪一条还不够准确? (填“①”或“②”).要使结论准确,你应该怎样做: .
【答案】(1)串
(2)电路未闭合
(3)电流;金属杆
(4)②;要总结出金属杆要切割磁感线才能产生感应电流,应使金属杆沿不同的方向、以不同的形式运动,总结出产生感应电流的运动方式.
【知识点】电磁感应;产生感应电流的条件
【解析】【解答】(1)图中金属杆、灵敏电流计及开关是逐个顺次连接的,连接方式是串联.
(2)产生感应电流的两个必要条件是①电路闭合、②电路中的一部分导体做切割磁感线运动.小乐安装好器材,晃动金属杆,金属杆已经切割了磁感线,灵敏电流计指针没有发生偏转,则可能是电路没有闭合.
(3)将电路闭合后,晃动金属杆,让金属杆切割磁感线,灵敏电流计的指针发生了摆动,说明电路中有了感应电流通过;
此时金属杆是提供电能的装置,相当于电路中的电源.
(4)通过磁场获得电流的条件:①有一个闭合的电路;②电路的一部分导体要在磁场中做切割磁感线运动.所以第②条不够准确;
要总结出金属杆要切割磁感线才能产生感应电流,应使金属杆沿不同的方向、以不同的形式运动,总结出产生感应电流的运动方式.
【分析】(1)各元件顺次连接,是串联电路;
(2)探究利用磁场产生电流的条件时,电路要闭合;
(3)导体在磁场中切割磁感线时,产生电流;能提供电能的是电源;
(4)电流产生的条件是:电路的一部分导体要在磁场中做切割磁感线运动。
五、计算题
22.(2020·皇姑模拟)某课外活动小组设计了一个用电压表的变化来反映环境温度变化的电路.如图甲所示,电源电压不变,定值电阻R0=20Ω,R1是热敏电阻,其阻值随温度变化的图象如图乙所示,闭合开关S后,求:
(1)当电压表示数为4V时R0的电功率;
(2)当环境温度为20℃时,电压表示数为2V,电源电压是多大?
(3)如果将R0、R1并联在该电源两端,当干路电流为0.5A时,环境温度是多少?
【答案】(1)解:由图甲知,R1与R0串联,电压表测R0两端电压,由P= 可得,R0的电功率:P0= = =0.8W
(2)解:电压表的示数为2V时,根据串联电路的电流特点和欧姆定律可知,电路中电流:I=I1=I0= = =0.1A,由图乙知,当环境温度为20℃时,R1=40Ω,则R1两端的电压:U1=IR1=0.1A×40Ω=4V;由串联电路的电压特点可得电源电压:U=U′0+U1=2V+4V=6V;
(3)解:如果将R0、R1并联在该电路两端,由并联电路的电压特点知,两电阻两端的电压均等于电源电压等于6V,此时通过R0的电流:I′0= = =0.3A,由并联电路的电流特点可得,通过电阻R1的电流:I′1=0.5A 0.3A=0.2A;此时热敏电阻R1的阻值为:R′1= = =30Ω;由图乙知,此时温度为30℃
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【分析】(1)根据电压和电阻计算电功率大小;(2)根据电压和电阻的比值计算电流,利用电流和电阻的乘积计算电压;(3)利用电压和电阻的比值计算电流,根据并联电路电流规律计算支路电流,并计算电阻。
23.(2017·岳阳模拟)如图甲所示,额定功率为7.2W的小灯泡(灯泡电阻不变)与滑动变阻器串联在电路中,电源电压恒定,当滑片P滑至A端时,小灯泡恰好正常发光.滑动变阻器滑片P从A端移到B端的过程中,小灯泡两端电压U与滑动变阻器接入电路电阻R的关系如图乙所示,求:
(1)电源电压.
(2)小灯泡的电阻;
(3)当滑片P滑至B端时,小灯泡消耗的实际功率.
【答案】(1)解:由图甲知,当滑片P滑至A端时,滑动变阻器接入电路中的电阻为零,电路为L的简单电路,电压表测电源的电压,
由图象可知,电源的电压U=6V;
(2)解:当滑片P滑至A端时,小灯泡恰好正常发光,所以灯泡的额定电压:
UL=U=6V,
由P= 可得,灯泡的电阻:
RL= = =5Ω;
(3)解:由图甲知,当滑片P滑至B端时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,
由图象可知,此时灯泡两端的电压UL′=2V,
则灯泡的实际功率:
PL实= = =0.8W.
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【分析】(1)当滑片P滑至A端时,滑动变阻器接入电路中的电阻为零,电路为L的简单电路,电压表测电源的电压,根据图象读出电源的电压;(2)当滑片P滑至A端时,根据额定电压电压下灯泡正常发光可知灯泡的额定电压,又知道灯泡的额定功率,根据P= 求出灯泡的电阻;(3)当滑片P滑至B端时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,根据图象读出灯泡两端的电压,根据P= 求出灯泡的实际功率.
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