一、單選題(本大題共6小題)
1.給手機(jī)充電時(shí),充電器輸出的電壓最接近( )
A.B.C.D.
2.下列事例中,用熱傳遞的方式來改變物體內(nèi)能的是( )
A.汽車高速行駛,輪胎溫度升高
B.用橡皮條摩擦銅管,銅管的溫度升高
C.用手反復(fù)彎折鐵絲,鐵絲的彎折處溫度升高
D.酒精燈加熱試管中的水,水的溫度升高
3.下列做法符合安全用電原則的是( )
A.電線絕緣皮破損仍然繼續(xù)使用B.雷雨天站在大樹下避雨
C.電器失火時(shí)先切斷電源D.濕手按開關(guān)
4.小洪同學(xué)用如圖所示的器材探究“影響電阻大小的因素”。a、b為長(zhǎng)度一樣的鎳鉻合金絲,b比a的橫截面積大。關(guān)于此實(shí)驗(yàn),下列說法不正確的是( )
A.利用此裝置能探究導(dǎo)體電阻大小和橫截面積、長(zhǎng)度的關(guān)系
B.用夾子分別將a、b接入電路,接入b時(shí)小燈泡更亮
C.小燈泡的亮度越亮,表示接入的合金絲電阻越大
D.為了準(zhǔn)確比較兩條合金絲的電阻大小,可在電路中串聯(lián)一個(gè)電流表
5.2023年10月26日,航天員楊洪波、唐勝杰、江新林搭乘神舟十七號(hào)載人飛船,開始了為期6個(gè)月的“太空出差”,六個(gè)月后將順利返航。下列說法正確的是( )
A.火箭的燃料燃燒時(shí),將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能
B.火箭的燃料不充分燃燒時(shí),熱值會(huì)減小
C.返回艙進(jìn)入大氣層后與大氣摩擦,機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
D.火箭內(nèi)必須用熱值較高的燃料才能提高其熱機(jī)效率
6.下面是某同學(xué)家電冰箱和電風(fēng)扇銘牌上的主要項(xiàng)目,根據(jù)信息判斷下列選項(xiàng)中說法正確的是( )
A.這兩個(gè)用電器正常工作時(shí),其中功率最大是電冰箱
B.這兩個(gè)用電器都是利用電流的熱效應(yīng)工作的
C.不工作時(shí),它們的額定電壓和額定功率都為零
D.24小時(shí)內(nèi)正常使用的電冰箱比連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的電風(fēng)扇消耗的電能多
二、多選題(本大題共3小題)
7.小明最愛吃媽媽做的紅燒排骨,一次小明在觀陳媽媽做紅燒排骨時(shí)發(fā)現(xiàn)里面蘊(yùn)含著很多的物理知識(shí)。下列說法正確的是( )
A.冷凍室取出的排骨溫度很低,含有的熱量少
B.排骨在解凍過程中,溫度不變,內(nèi)能增加
C.湯沸騰后排骨上下翻滾,說明溫度越高分子運(yùn)動(dòng)越劇烈
D.排骨湯香氣四溢,說明分子在永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)
8.如圖是探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少與什么因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)裝置,兩個(gè)透明容器密封著等量的空氣。下列說法正確的是( )
A.U形管液面高度變化是因?yàn)槿萜髦袣怏w熱脹冷縮的緣故
B.圖中通電一段時(shí)間后,左側(cè)容器中電阻產(chǎn)生的熱量更少
C.通電一段時(shí)間后左右兩邊容器內(nèi)電阻產(chǎn)生的熱量之比是
D.不改變導(dǎo)線的連接方式,將右邊容器上方的5Ω電阻絲也放入右邊容器內(nèi),就可以探究電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系
9.如圖甲所示電路,電源電壓恒定不變,為定值電阻。電流表的量程為“0~0.6A”,電壓表的量程為“0~15V”,滑動(dòng)變阻器的最大阻值為80Ω。在保證電路元件安全的情況下,緩慢移動(dòng)滑片,消耗的電功率與電壓表示數(shù)的關(guān)系圖像如圖乙所示,下列說法正確的是( )
A.定值電阻的阻值為10Ω
B.電壓表的最小示數(shù)為9V
C.電路消耗總功率的最大值為10.8W
D.滑動(dòng)變阻器消耗功率的最大變化量為2.7W
三、填空題(本大題共6小題)
10.如圖所示是一只貓?jiān)诿荷洗驖L后身上“吸住”了多個(gè)氣球的情景,這種情景是由于帶電體具有 性質(zhì),這是通過摩擦的方法 (選填“轉(zhuǎn)移”或“創(chuàng)造”)了電荷。
11.我國(guó)年僅22歲的優(yōu)秀青年科學(xué)家曹原研究發(fā)現(xiàn):當(dāng)兩層石墨烯以一個(gè)“魔角”疊加在一起時(shí),再加入一定數(shù)量的電子,石墨烯的電阻突然變?yōu)?。此現(xiàn)象中石墨烯是 (均選填“絕緣體”、“導(dǎo)體”、“半導(dǎo)體”或“超群體”), (填“能”或“不能”)用來做電熱器的發(fā)熱體。
12.小燈泡L和定值電阻R接在如圖甲所示的電路中,其兩者的圖象如圖乙所示,當(dāng)電源電壓為4V時(shí)、電流表示數(shù)為 A。如果將小燈泡L和電阻R串聯(lián)接在電壓為10V的電源兩端,電路消耗的總功率為 W。
13.如圖是白熾燈與LED燈正常工作時(shí),將電能轉(zhuǎn)化為光能和內(nèi)能的比例餅狀圖,由圖可知LED燈的發(fā)光效率比白織燈 (選填“高”或“低”);4W的LED燈和40W的白熾燈正常發(fā)光時(shí)亮度相同,學(xué)校為了節(jié)約能源,將教室內(nèi)的照明燈由20盞40W的白熾燈全部換成4W的LED燈。假設(shè)每天照明10h,使用LED燈后,每個(gè)教室每月(30天)可以節(jié)約電能 kW·h。
14.如圖所示的家庭電路中安裝有燈泡、電風(fēng)扇和一個(gè)插座。閉合開關(guān)S1和S2,燈泡正常發(fā)光,電風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)。一段時(shí)間后,突然電風(fēng)扇停止轉(zhuǎn)動(dòng),燈泡依然正常發(fā)光,經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)bc斷路,用試電筆測(cè)試插座的右孔,氖管會(huì) (選填“發(fā)光”或“不發(fā)光”),人接觸c點(diǎn) (選填“會(huì)”或“不會(huì)”)觸電。
15.如圖所示分別是小麗家上月初和上月末電能表的示數(shù)。某次,小麗斷開其他用電器,只讓電飯鍋單獨(dú)工作2min,指示燈閃爍64次。結(jié)合表盤上的信息可知,小麗家上個(gè)月消耗的電能為 ,小麗家電飯鍋的電功率為 。
四、作圖題(本大題共2小題)
16.如圖所示是一種帶有USB接口的新型插線板,插座和USB接口都可以獨(dú)立工作,開關(guān)同時(shí)控制USB接口和插孔是否通電。圖為該插線板內(nèi)部的部分電路結(jié)構(gòu)示意圖。試根據(jù)該插線板的功能將右圖中的電路連接完整。
17.請(qǐng)根據(jù)如圖所示的實(shí)物圖,在虛線框內(nèi)畫出對(duì)應(yīng)的電路圖。
五、實(shí)驗(yàn)題(本大題共4小題)
18.夏天,烈日炎炎的中午,小明和爸爸一起海邊玩耍。小明感覺到沙子是燙腳的,而海水是涼爽的,于是他和小組同學(xué)探究沙子和水的吸熱能力,實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲、乙所示。
(1)在兩個(gè)相同的燒杯內(nèi)分別裝入初溫、 相同的沙子和水;
(2)實(shí)驗(yàn)中水和沙子吸收的熱量的多少可以通過來 比較,加熱5min時(shí),溫度計(jì)顯示沙子的溫度如圖丙所示,其讀數(shù)為 ℃;
(3)根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)分析它們的溫度隨加熱時(shí)間的變化規(guī)律圖像為圖中的 ;
A.B.C.D.
(4)實(shí)驗(yàn)中,小組同學(xué)是如何判斷水和沙子的吸熱能力強(qiáng)弱的?寫出判斷的依據(jù) ;
(5)根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)論推理:沿海地區(qū)和內(nèi)陸地區(qū)晝夜溫差大的是 地區(qū)。
19.“探究串聯(lián)電路的電壓關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)電路如圖甲所示,請(qǐng)完成下列問題。
(1)為了使探究得出的結(jié)論具有普遍意義,、應(yīng)該選擇 (選填“相同”或“不同”)的小燈泡。在連接電路時(shí),開關(guān)必須 ;
(2)在測(cè)兩端的電壓時(shí),小明為了節(jié)省時(shí)間,采用以下方法:電壓表的連接點(diǎn)不動(dòng),只斷開連接點(diǎn),并改接到連接點(diǎn)上。這種操作會(huì)導(dǎo)致電壓表指針 ;
(3)排除故障后,小明用電壓表分別測(cè)與、與之間的電壓,電壓表的示數(shù)分別如圖乙和圖丙所示,則電壓表的示數(shù)分別為 V, V;
(4)另一組同學(xué)在實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)兩燈泡上的電壓、之和略小于,與預(yù)期結(jié)果不相符,換用其他器材并規(guī)范操作,多次實(shí)驗(yàn)后結(jié)果均為,其原因可能是 。
20.某小組同學(xué)為了探究電流跟電阻的關(guān)系,選用學(xué)生電源的電壓為3V恒定不變,四個(gè)定值電阻的阻值分別是5Ω、10Ω、20Ω和25Ω,常動(dòng)變阻器(10Ω 1A),開關(guān)、導(dǎo)線若干。
(1)如圖甲是小王同學(xué)設(shè)計(jì)的電路圖,按這電路圖連好電路后,閉合開關(guān),觀察電流表指針 (選填“向左”、“向右”或“幾乎不”)偏轉(zhuǎn);
(2)圖乙是同組的小李同學(xué)連接的電路,閉合開關(guān)前,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片移到最 (選填“左”或“右”)端;
(3)小李在實(shí)驗(yàn)中先接入5Ω定值電阻,閉合開關(guān),移動(dòng)變阻器的滑片P至合適位置,并記下電壓表、電流表的示數(shù)。斷開開關(guān),滑動(dòng)變阻器的滑片P不動(dòng),將5Ω換成10Ω后,閉合開關(guān),將滑動(dòng)變阻器的滑片P向 (選填“左”或“右”)移動(dòng),使電壓表示數(shù)與上一次相同;
(4)實(shí)驗(yàn)中多次改變定值電阻的阻值,將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制成如圖丙的圖像,由圖像可以得出結(jié)論 ;又由圖像可知,當(dāng)導(dǎo)體電阻為25Ω時(shí),通過該電阻的電流為 A;
(5)但是實(shí)驗(yàn)中,當(dāng)接入25Ω電阻后,該組同學(xué)無論怎樣移動(dòng)滑片,都不能使電壓表示數(shù)達(dá)到原來的數(shù)值,為了保證可用電阻均能正常進(jìn)行實(shí)驗(yàn),為此必須對(duì)實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行調(diào)整說出一種可行的辦法: 。
21.小麗在做“測(cè)小燈泡電阻”的實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)器材有:電壓恒為3V的電源一個(gè)、小燈泡(額定電壓為2.5V)、電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器、開關(guān)各一個(gè),導(dǎo)線若干。
(1)如圖甲所示是小麗連接的實(shí)物電路,圖中有一根導(dǎo)線連接錯(cuò)誤,請(qǐng)你在連接錯(cuò)誤的導(dǎo)線上打“×”并補(bǔ)畫出正確的連線 (要求導(dǎo)線連接不能交叉);
(2)檢查完閉合開關(guān),移動(dòng)滑片,發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不發(fā)光,小麗猜想可能的原因:①小燈泡的燈絲斷了;②小燈泡短路;③滑動(dòng)變阻器斷路。她再觀察,發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)為零,由此可判斷猜想 是錯(cuò)誤的;又進(jìn)一步觀察到電壓表有示數(shù),最終確定猜想 是正確的;(兩空均選填“①”、“②”或“③”)
(3)更換元件后閉合開關(guān),改變滑動(dòng)變阻器滑片的位置,獲得多組對(duì)應(yīng)的電壓、電流值,繪制出如圖乙所示的圖像,小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻是 Ω;
(4)若通過小燈泡的實(shí)際電流為額定電流的一半,小燈泡的實(shí)際功率為;若小燈泡的實(shí)際電壓為額定電壓的一半,小燈泡的實(shí)際功率為,則 (選填“”、 “”或“”)。根據(jù)圖像說出你判斷的理由: 。(寫出推理過程)
六、計(jì)算題(本大題共2小題)
22.水稻是喜溫作物,春季育秧時(shí),農(nóng)民通常在傍晚向秧田灌水,早晨再將水放出,以防霜凍。在夜晚的時(shí)候某秧田需要灌入5m3水。[已知c水=4.2×103J/(kg·℃),c泥=0.84×103J/(kg·℃),燃?xì)獾臒嶂禐?.2×103J/kg]
(1)該秧田內(nèi)的水在降低2℃時(shí)能放出多少熱量?
(2)水放出的熱量若通過燃?xì)饧訜岖@取,燃?xì)夥艧岬男蕿?0%,需消耗多少千克燃?xì)猓?br>(3)若相同質(zhì)量的泥土放出與(1)同樣多的熱量,則泥土的溫度降低了多少攝氏度?
(4)根據(jù)你的計(jì)算結(jié)果來分析一下農(nóng)民伯伯為什么白天要把秧田里的水放出去?
23.如圖甲、乙所示是某調(diào)溫型電烤箱和簡(jiǎn)化電路圖。它在工作電壓為220V,和均為電烤箱中的加熱元件,此電烤箱有高溫?fù)鹾偷蜏負(fù)鮾蓚€(gè)擋位,低溫?fù)蹼娍鞠涞碾姽β蕿?40W,高溫?fù)豕β蕿?000W,請(qǐng)完成下列問題:
(1)求的阻值;
(2)電烤箱高溫?fù)豕ぷ?0min消耗的電能;
(3)低溫時(shí)電阻消耗的電功率;
(4)在某次用電高峰期,小明用如圖丙所示的電力監(jiān)測(cè)儀測(cè)出該電烤箱在高溫?fù)豕ぷ鲿r(shí)的實(shí)際電壓為210V,實(shí)際功率為900W,小明認(rèn)為實(shí)際功率小于額定功率,是因?yàn)閷?shí)際電壓小于額定電壓造成的。請(qǐng)你通過計(jì)算,判斷小明的觀點(diǎn)是否正確。
七、科普閱讀題(本大題共1小題)
24.在跨學(xué)科實(shí)踐課上,某小組開展了油電混合動(dòng)力汽車的項(xiàng)目化學(xué)習(xí)活動(dòng),下面是該小組同學(xué)交流的實(shí)踐過程,請(qǐng)幫助完成以下內(nèi)容。
【項(xiàng)目分解】
(1)研究油電混合動(dòng)力汽車的動(dòng)力原理
(2)研究汽車油量測(cè)量裝置的電學(xué)原理
【項(xiàng)日實(shí)施】
(1)研究油電混合動(dòng)力汽車的動(dòng)力原理
如圖甲是一款混合動(dòng)力汽車,它采用傳統(tǒng)的汽油機(jī)和電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力源工作時(shí),汽油機(jī)和電動(dòng)機(jī)動(dòng)力可互補(bǔ)。當(dāng)車輛快速行駛或蓄電池儲(chǔ)存電能過低時(shí),只有內(nèi)燃機(jī)工作,既向車輪輸出能量,又給蓄電池充電,從而提高能量利用率(能量利用率指有效利用能量占全部能量的百分比)。當(dāng)司機(jī)踩制動(dòng)時(shí),相當(dāng)于切斷動(dòng)力,車輛在減速滑行時(shí)利用機(jī)械裝置帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)反轉(zhuǎn)變?yōu)榘l(fā)電機(jī)給蓄電池充電,回收大部分機(jī)械能,使它同時(shí)具有節(jié)能和低排放等特點(diǎn),電池組工作電壓為240V,電池的容量約為。
①如圖乙所示,用力將活塞迅速下壓,筒內(nèi)硝化棉燃燒,該過程能量轉(zhuǎn)化的特點(diǎn)與汽油機(jī)的 沖程能量轉(zhuǎn)化相同;
②圖丙是汽車的動(dòng)力組成及原理示意圖下列說法正確的是 (只有一個(gè)選項(xiàng)正確);
a.電動(dòng)機(jī)的工作過程中將電能轉(zhuǎn)化機(jī)械能
b.電池組充滿電后儲(chǔ)存的電能為,充電時(shí)電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能
(2)研究汽車油量測(cè)量裝置的電學(xué)原理
如圖丁所示是該小組設(shè)計(jì)的汽車測(cè)定油箱內(nèi)油量裝置的模擬電路,其中是滑動(dòng)變阻器的電阻片,滑動(dòng)變阻器的滑片跟滑桿連接,滑桿可以繞固定軸轉(zhuǎn)動(dòng),另一端固定著一個(gè)浮標(biāo),油箱中的油量通過油量表示數(shù)反映。
①此電路中電阻的作用是 ;
②圖中已測(cè)出部分電路,請(qǐng)?jiān)趫D中完成電路的設(shè)計(jì),要求:當(dāng)油箱中的油用完時(shí),油量表(電壓表)的示數(shù)為零;油量越多,電壓表示數(shù)越大 ;
【項(xiàng)目拓展】
當(dāng)它以的速度沿水平公路勻速行駛2h的過程中,燃燒了10kg燃油,發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)同時(shí)共同為汽車提供動(dòng)力,驅(qū)動(dòng)汽車行駛所需能量為,其中60%的能量來自于燃油燃燒;而發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)燃油燃燒放出的熱量部分用于驅(qū)動(dòng)汽車行駛和對(duì)蓄電池充電,其中用于充電的能量為。設(shè)燃油在發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)完全燃燒,燃油的熱值為。該油電混合動(dòng)力汽車以的速度勻速行駛2h時(shí),完全燃燒10kg燃油產(chǎn)生的熱量為 ,汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的效率為 %。
參考答案
1.【答案】D
【詳解】手機(jī)電池的電壓約為3.7V,充電器為手機(jī)充電時(shí)的輸出電壓稍大于3.7V,故D符合題意,故ABC不符合題意。
2.【答案】D
【詳解】A.汽車高速行駛,輪胎與地面之間有摩擦,輪胎克服摩擦做功,溫度升高,是做功改變物體內(nèi)能,故A不符合題意;
B.用橡皮條摩擦銅管,使銅管溫度升高,屬于做功改變物體的內(nèi)能,故B不符合題意;
C.用手反復(fù)彎折鐵絲,鐵絲的彎折處溫度升高,是通過做功改變物體內(nèi)能,故C不符合題意;
D.酒精燈加熱試管中的水,水吸收熱量,溫度升高,是通過熱傳遞改變物體內(nèi)能,故D符合題意。
3.【答案】C
【詳解】A.用濕手觸碰開關(guān),容易發(fā)生觸電事故,不符合安全用電原則,故A不符合題意;
B.雷電是高空云層放電,高大的樹木、建筑物等易將電流導(dǎo)向大地,雷雨天躲在大樹底下避雨非常危險(xiǎn),此做法不符合安全用電原則,故B不符合題意;
C.用電器或電線失火時(shí),首先切斷電源,再實(shí)行救援措施,此做法符合安全用電原則,故C符合題意;
D.水是電的導(dǎo)體,用濕手拔插頭時(shí),可能會(huì)發(fā)生觸電事故,此做法不符合安全用電原則,故D不符合題意;
4.【答案】C
【詳解】A.兩根電阻絲的材料一樣,橫截面積不同,運(yùn)用控制變量法,可以探究導(dǎo)體的電阻大小和橫截面積的關(guān)系,通過夾子放在導(dǎo)線不同位置,改變其接入電路的長(zhǎng)度,可以研究導(dǎo)體的電阻大小和長(zhǎng)度的關(guān)系,故A正確,不符合題意;
BC.導(dǎo)體的材料,長(zhǎng)度相同時(shí),橫截面積越大,導(dǎo)體的電阻越小,b比a的橫截面積大,則b的電阻較小,把b接入電路時(shí)電路中的電流較大,小燈泡較亮,即小燈泡亮度越亮,表示接入的合金絲電阻越小,故B正確,C錯(cuò)誤,B不符合題意,C符合題意;
D.為了準(zhǔn)確比較兩條合金絲的電阻,可在電路中串聯(lián)一個(gè)電流表,根據(jù)電流表示數(shù)的大小來判斷電阻的大小,故D正確,不符合題意。
5.【答案】C
【詳解】A.燃料燃燒時(shí),消耗化學(xué)能,得到內(nèi)能,將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,故A錯(cuò)誤;
B.熱值只與燃料的種類有關(guān),與是否充分燃燒無關(guān),火箭的燃料不充分燃燒時(shí),熱值不變,故B錯(cuò)誤;
C.返回艙進(jìn)入大氣層后與大氣摩擦做功,將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,故C正確;
D.熱機(jī)效率是指有效利用的能量與燃料完全燃燒放出的熱量的比值,與熱值無關(guān),故D錯(cuò)誤。
6.【答案】A
【詳解】A.用電器正常工作時(shí)的功率是額定功率,由圖可知,電冰箱正常工作時(shí)的功率是70W,電風(fēng)扇正常工作時(shí)的功率是65W,所以功率最大的是電冰箱,故A正確;
B.電風(fēng)扇主要把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,電冰箱工作時(shí)壓縮機(jī)主要把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,然后壓縮空氣做功又把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,故B錯(cuò)誤;
C.用電器的額定電壓和額定功率是指該用電器正常工作時(shí)兩端的電壓以及該用電器消耗的電功率,是不變的,故C錯(cuò)誤;
D.24小時(shí)內(nèi)正常使用的電冰箱消耗的電能為0.5kW?h,24h連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的電風(fēng)扇消耗的電能W=Pt=65×10-3kW×24h=1.56kW?h,且1.56kW?h>0.5kW?h,所以24小時(shí)內(nèi)正常使用的電冰箱比連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的電風(fēng)扇消耗的電能少,故D錯(cuò)誤。
7.【答案】BD
【詳解】A.溫度低,具有的內(nèi)能少,不能說含有熱量少,熱量是一個(gè)過程量,不能說“含有”,只能說“吸收”或“放出”,故A錯(cuò)誤;
B.解凍過程是冰熔化過程,冰熔化吸熱內(nèi)能增加但溫度不變,故B正確;
C.排骨上下翻滾不是分子的運(yùn)動(dòng),不能說明溫度越高分子運(yùn)動(dòng)越劇烈,故C錯(cuò)誤;
D.香氣四溢是香氣分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的結(jié)果,能夠說明分子在永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng),故D正確。
8.【答案】ACD
【詳解】A.通電后,容器內(nèi)電阻溫度升高,使容器內(nèi)氣體受熱膨脹,從而使U形管液面發(fā)生變化,故A正確;
B.由圖可知,左右兩側(cè)容器內(nèi)的電阻大小相等,左側(cè)容器內(nèi)電阻的電流較大,根據(jù)可知,通電時(shí)間相同,所以左側(cè)容器內(nèi)電阻產(chǎn)生的熱量更多,故B錯(cuò)誤;
C.在乙裝置中,一個(gè)5Ω的電阻與兩個(gè)5Ω的電阻并聯(lián)后再串聯(lián),由串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)知道,右邊兩個(gè)電阻的總電流和通過左邊電阻的電流相等,即I右=I左;兩個(gè)5Ω的電阻并聯(lián),根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)知道,兩電阻的阻值相等,則支路中電流相等,即,所以右邊容器中通過電阻的電流是左邊容器中通過電阻的電流的一半,根據(jù),左右兩邊容器內(nèi)電阻產(chǎn)生的熱量之比是,故C正確;
D.探究電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系,需要控制電流相等,改變電阻大小,由串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)知道,右邊兩個(gè)電阻的總電流和通過左邊電阻的電流相等,右側(cè)兩個(gè)電阻并聯(lián)之后等效電阻與左側(cè)電阻不相等,所以可以進(jìn)行實(shí)驗(yàn),故D正確。
9.【答案】ACD
【詳解】由圖甲得,定值電阻R1與變阻器R2串聯(lián),電壓表測(cè)量R2電壓,電流測(cè)量電路中的電流。
A.由圖乙得,當(dāng)R2電壓為13V時(shí),R2消耗的電功率為6.5W,由得,此時(shí)電路中電流
當(dāng)R2電壓為15V時(shí),R2消耗的電功率為4.5W,由得,此時(shí)電路中電流
由歐姆定律得,定值電阻R1的阻值為,故A正確;
B.由串聯(lián)電路電壓特點(diǎn)與歐姆定律得,電源電壓
由串聯(lián)電路的分壓原理的,變阻器接入電路中電阻最小時(shí),電壓表的示數(shù)最小,由歐姆定律得,此時(shí)電路中電流最大,由于電流表的量程為“0~0.6A”,所以最大電流為,R2兩端電壓為,故B錯(cuò)誤;
C.電路消耗總功率的最大值為,故C正確;
D.由歐姆定律得,當(dāng)電路電流最大時(shí),電路總電阻為,變阻器接入電路中最小電阻為,電壓表的量程為“0~15V”,則變阻器的最大電壓為15V,此時(shí)R1的電壓為,此時(shí)電路電流為,由歐姆定律得,變阻器的接入電路中最大電阻為,變阻器消耗的電功率為,則當(dāng)時(shí),變阻器消耗的電功率最大,而變阻器允許接入電路中的最小電阻為20Ω,因此變阻器接入電阻為20Ω時(shí),變阻器消耗的電功率最大,此時(shí)電路中電流最大為0.6A,則變阻器的最大電功率為,當(dāng)變阻器接入電路中電阻最大為50Ω時(shí),電路中電流最小為0.3A,變阻器消耗電功率最小,由得,變阻器消耗的最小電功率為,滑動(dòng)變阻器消耗功率的最大變化量為,故D正確。
10.【答案】吸引輕小物體;轉(zhuǎn)移
【詳解】這只貓?jiān)诿荷洗驖L后,摩擦起電,轉(zhuǎn)移了電荷,貓的毛發(fā)帶上了電荷,由于帶電體具有吸引輕小物體的性質(zhì),所以貓可以“吸住”多個(gè)氣球。
11.【答案】超導(dǎo)體;不能
【詳解】超導(dǎo)現(xiàn)象是指電阻為零的現(xiàn)象,兩層石墨烯以一個(gè)“魔角”疊加在一起時(shí),再加入一定數(shù)量的電子,石墨烯的電阻突然變?yōu)?,就變成了超導(dǎo)體。
超導(dǎo)體的電阻為0,則電流通過超導(dǎo)體時(shí)不會(huì)產(chǎn)生熱量,故不能用來做電熱器的發(fā)熱體。
12.【答案】0.4;2
【詳解】燈絲電阻與溫度有關(guān),電壓、電流越大,溫度越大,電阻絲電阻越大,則圖乙中A表示小燈泡L的關(guān)系圖像,B為定值電阻圖像,由圖甲可知小燈泡L和定值電阻R并聯(lián),電流表測(cè)量干路中的電流,電源電壓為4V,因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等,所以它們兩端的電壓均為4V,由圖像可知對(duì)應(yīng)的電流,,因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和,所以干路電流為
將小燈泡L和電阻R串聯(lián),電流相等,由圖像得,當(dāng)電路電流為0.2A時(shí),燈泡和定值電阻R電流分別為2V、8V,此時(shí)電源電壓為,此時(shí)電路消耗的總功率為
13.【答案】高;216
【詳解】由圖可知,白熾燈的發(fā)光效率為20%,LED燈的發(fā)光效率是90%,故LED燈的發(fā)光效率比白織燈高。
將教室內(nèi)的照明燈由20盞40W的白熾燈全部換成4W的LED燈,每天照明10h,使用LED燈后,每個(gè)教室每月(30天)可以節(jié)約電能為ΔW=P白熾燈t- PLEDt= (P白熾燈- PLED)t =(0.04kW-0.004kW)×20×10h×30=216kW·h
14.【答案】發(fā)光;不會(huì)
【詳解】經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn),故障的位置為bc斷路,電風(fēng)扇和開關(guān)S2都是完好的,用試電筆測(cè)試插座的右孔,根據(jù)電流的流法可知,電流從火線流出,流過開關(guān)S2、電風(fēng)扇后,bc段是不能流過去,它會(huì)流過插座的右孔,經(jīng)氖管流入大地,氖管會(huì)發(fā)光。
人接觸c點(diǎn),而c點(diǎn)與零線接通,人體的電阻較大,人體被短路,人不會(huì)觸電。
15.【答案】;1200W
【詳解】小麗家上月消耗的電能W=5647.8kW?h-5546.7kW?h=101.1kW?h
指示燈閃爍64次消耗的電能,電飯鍋的電功率
16.【答案】
【詳解】
由題知,三孔插座和USB接口可以獨(dú)立工作,即兩者是并聯(lián)的,而三孔插座和USB接口由總開關(guān)控制,說明開關(guān)在干路上,由此按家庭電路連接的要求補(bǔ)畫電路如圖所示:
17.【答案】
【詳解】觀察該實(shí)物圖,閉合開關(guān)后,根據(jù)電流的流法可知,燈泡L1、L2和電流表串聯(lián)接入電路中,電壓表并聯(lián)在兩燈泡的兩端,由此畫出電路圖,如下所示:
18.【答案】(1)質(zhì)量;(2)加熱時(shí)間;52;(3)A;(4)加熱相同時(shí)間比較水和沙子升高的溫度,溫度升高的高的吸熱本領(lǐng)弱;(5)內(nèi)陸
【詳解】(1)根據(jù)控制變量法可知,在兩個(gè)相同的燒杯內(nèi)分別裝入初溫、質(zhì)量相同的沙子和水。
(2)實(shí)驗(yàn)中水和沙子吸收的熱量的多少可以通過加熱時(shí)間來比較,加熱時(shí)間相同,表示吸收的熱量相同,這是采用了轉(zhuǎn)換法。由圖可知,溫度計(jì)的分度值是1℃,其讀數(shù)為52℃。
(3)CD.實(shí)驗(yàn)中加熱沙子和水,沙子和水溫度都會(huì)升高,故CD不符合題意;
AB.由表中數(shù)據(jù)可知,加熱相同時(shí)間水溫度升高得少,沙子溫度升高得多,故A符合題意,B不符合題意。
故選A。
(4)加熱相同時(shí)間比較水和沙子升高的溫度,溫度升高的高的吸熱本領(lǐng)弱(或讓水和沙子升高相同的溫度,比較加熱時(shí)間,加熱時(shí)間長(zhǎng)的吸熱本領(lǐng)強(qiáng))。
(5)根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)論推理:沿海地區(qū)和內(nèi)陸地區(qū)晝夜溫差大的是內(nèi)陸地區(qū),內(nèi)陸地區(qū)沙子多,沿海地區(qū)水多,在相同的太陽光照射下,即吸收或放出的熱量相同時(shí),沙子的溫度變化大。
19.【答案】(1)不同;斷開;(2)向左偏轉(zhuǎn)/反偏;(3)2.8;5;(4)導(dǎo)線有電阻
【詳解】(1)為了使探究得出的結(jié)論具有普遍意義,應(yīng)該選擇不同規(guī)格的小燈泡進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
在連接電路時(shí),為保護(hù)電路,開關(guān)必須斷開。
(2)測(cè)L1的電壓時(shí),與B相連的為電壓表的正接線柱,與A相連的為電壓表的負(fù)接線柱,在測(cè)L2兩端的電壓時(shí),電壓表所接的B接點(diǎn)不動(dòng),只斷開A接點(diǎn),并改接到C接點(diǎn)上,這樣電壓表的正負(fù)接線柱接反,所以電壓表的指針會(huì)反向偏轉(zhuǎn)。
(3)AC間的電壓是電源電壓,AB間的電壓是L1兩端的電壓,根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)得出電壓大小關(guān)系,根據(jù)圖中測(cè)量值大的偏轉(zhuǎn)角度小,所以測(cè)量AB之間電壓所用的電壓表的量程是0~3V,讀數(shù)為2.8V,測(cè)量AC之間的電壓所用的電壓表的量程是0~15V,讀數(shù)為5V。
(4)串聯(lián)電路中,電源電壓等于各部分兩端的電壓之和,實(shí)驗(yàn)時(shí),由于導(dǎo)線存在電阻,會(huì)出現(xiàn)串聯(lián)各部分電壓小于電源電壓的情況。
20.【答案】(1)幾乎不;(2)左;(3)左;(4)導(dǎo)體兩端電壓一定時(shí),通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體電阻成反比;0.08;(5)串聯(lián)一個(gè)2.5Ω的定值電阻
【詳解】(1)圖中電壓表與定值電阻串聯(lián),由于電壓表的內(nèi)阻很大,在電路中相當(dāng)于斷路,所以電路中幾乎沒有電流,電流表幾乎不偏轉(zhuǎn)。
(2)為了保護(hù)電路,實(shí)驗(yàn)前滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)位于阻值最大處的最左端。
(3)根據(jù)串聯(lián)電路分壓規(guī)律可知,定值電阻由5Ω換成10Ω,定值電阻兩端的電壓變大,要保持定值電阻兩端的電壓不變,需要滑動(dòng)變阻器更大的阻值來分壓,故動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)向左端移動(dòng)。
(4)由圖丙可知,電路最小電流I=0.4A,此時(shí)電阻R=5Ω,根據(jù)歐姆定律可得,定值電阻兩端的電壓為UV=IR=5Ω×0.4A=2V,即控制定值電阻兩端的電壓為2V。由圖乙可知,電流與電壓的乘積為一定值,圖像是反比例函數(shù)圖像,由此可知:電壓一定時(shí),通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比,故當(dāng)導(dǎo)體電阻為25Ω時(shí),通過該電阻的電流為
(5)根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律,變阻器分得的電壓為U滑=3V-2V=1V,變阻器的電壓是電壓表示數(shù)的0.5倍,由分壓原理,在接入25Ω的電阻進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí),變阻器連入電路中的電阻至少為12.5Ω>10Ω,不管怎樣移動(dòng)滑片,都不能使電壓表的示數(shù)變?yōu)?V(大于2V),故①可調(diào)低電源電壓;②再串聯(lián)一個(gè)大于2.5Ω的電阻。
21.【答案】(1);(2)②;①;(3)10;(4);見解析
【詳解】(1) 在“測(cè)小燈泡電阻”的實(shí)驗(yàn)中,燈泡、滑動(dòng)變阻器和電流表要串聯(lián),電壓表并聯(lián)在小燈泡兩端,測(cè)小燈泡兩端電壓,所以正確的電路圖如下:
(2) 閉合開關(guān),移動(dòng)滑片,發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不發(fā)光,發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)為零,說明電路中可能出現(xiàn)了斷路,不可能是小燈泡短路,進(jìn)一步觀察到電壓表有示數(shù),說明電壓表與電源連通,不可能是滑動(dòng)變阻器斷路,則電路的故障可能是與電壓表并聯(lián)的燈泡斷路了,電壓表串聯(lián)在電路中,電流表示數(shù)為零,電壓表示數(shù)為電源電壓。
(3) 由題意可知,小燈泡額定電壓為2.5V,由圖乙可知,當(dāng)小燈泡額定電壓為2.5V時(shí),電路中的電流為0.25A,由歐姆定律可知,小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻為
(4) 由題意可知,通過小燈泡的實(shí)際電流為額定電流的一半,即,由圖乙可知,此時(shí)小燈泡的實(shí)際電壓小于額定電壓的一半,即,根據(jù)公式,可知,若小燈泡的實(shí)際電壓為額定電壓的一半,即,由圖乙可知,此時(shí)小燈泡的實(shí)際電流大于額定電流的一半,即,根據(jù)公式,可知,所以
22.【答案】(1)4.2×107J;(2)2kg;(3)10℃;(4)見解析
【詳解】解:(1)水的質(zhì)量為
水降低2℃時(shí)能放出的熱量是
(2)燃?xì)夥懦龅臒崃繛?br>消耗燃?xì)獾馁|(zhì)量為
(3)若相同質(zhì)量的泥土放出與(1)同樣多的熱量,泥土的溫度降低的溫度是
(4)白天,相同質(zhì)量的水和干泥土吸收相同的熱量時(shí),水升高的溫度比干泥土低,不利于秧苗成長(zhǎng)(干泥土升高的溫度比水升高的溫度高,利于秧苗生長(zhǎng))。
23.【答案】(1)61.6Ω;(2);(3)193.6W;(4)見解析
【詳解】解:(1)閉合斷開時(shí),串聯(lián),電路中電阻最大,是低溫檔,此時(shí)電路中總電阻為
、都閉合時(shí),只有工作,電路中電阻最小,為高溫檔,R1電阻為
則R2電阻為
(2)由得,電烤箱高溫?fù)豕ぷ?0min消耗的電能
(3)由得,低溫檔電路中電流為
低溫時(shí)電阻R1消耗的電功率
(4)若僅電壓發(fā)生變化,由得,該電烤箱在210V的電壓下高溫?fù)豕ぷ鲿r(shí),R1的實(shí)際功率為,因此小明的觀點(diǎn)不正確。
答:(1)的阻值61.6Ω;
(2)電烤箱高溫?fù)豕ぷ?0min消耗的電能;
(3)低溫時(shí)電阻消耗的電功率193.6W;
(4)小明的觀點(diǎn)不正確。
24.【答案】(1)壓縮;a;(2)保護(hù)電路;;;5.42
【詳解】(1)由圖乙可知,活塞迅速下壓,筒內(nèi)硝化棉燃燒,機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,汽油機(jī)的壓縮沖程機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,做功沖程內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,所以此過程和汽油機(jī)的壓縮沖程能量轉(zhuǎn)化相同。
a.電動(dòng)機(jī)是將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的裝置,發(fā)電機(jī)將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能,故a正確;
b.充電過程是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲(chǔ)存起來的過程,放電過程是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的過程,故b錯(cuò)誤。
故選a。
(2)電阻R0的作用是保護(hù)電路,當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最小時(shí),避免發(fā)生短路。
由圖可知,油量表并聯(lián)在滑動(dòng)變阻器兩端,當(dāng)油量越多時(shí),電壓表的示數(shù)變大,即滑動(dòng)變阻器兩端的電壓變大,即滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻變大,電路連接如圖所示:
燃油的熱值為5×107J/kg,完全燃燒10kg燃油產(chǎn)生的熱量Q=mq=10kg×5×107J/kg=5×108J,發(fā)動(dòng)機(jī)為汽車提供部分動(dòng)力的能量W1=3.5×106J×60%=2.1×106J,發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)蓄電池充電的能量W2=2.5×107J; 發(fā)動(dòng)機(jī)用來做有用功的能量W=W1+W2=2.1×106J+2.5×107J=2.71×107J,則加熱時(shí)間/min
0
1
2
3
4
5
溫度/℃
沙子
18
22
29
37
45


18
19
21
23
25
27

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