
1.有兩個都不帶電的驗電器A和B,當把與絲綢摩擦過的玻璃棒接觸A驗電器的金屬球后,金屬指針張開,用金屬棒把A、B兩驗電器連接起來,B驗電器的金屬指針也張開了,如圖所示,下列說法正確的是( )
A. 絲綢與玻璃棒摩擦時,絲綢由于失去電子帶正電
B. 當玻璃棒接觸A驗電器的金屬球時,正電荷從玻璃棒向驗電器轉(zhuǎn)移,使驗電器A帶正電
C. 當金屬棒把A、B兩驗電器連起來時,B驗電器由于失去電子帶正電
D. 當金屬棒把A、B兩驗電器連起來時,瞬間電流方向從驗電器B到驗電器A
2.如圖,在光滑的水平臺面上,一輕質(zhì)彈簧左端固定,右端連接一金屬小球,O點是彈簧保持原長時小球的位置。壓縮彈簧使小球至A位置,然后釋放小球,小球就在A、B間做往復運動(已知AO=OB)。下列說法正確的是( )
A. 小球在往復運動過程中機械能守恒B. 小球在O點動能最大
C. 小球從B往A運動過程中速度不斷增大D. 小球在往復運動過程中所受彈力方向不變
3.有一個轉(zhuǎn)速為3600r/min的四沖程汽油機,如圖所示,為該汽油機某沖程的示意圖,則下列說法不正確的是( )
A. 汽油機的效率越高,做功越快
B. 這是汽油機的壓縮沖程,機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
C. 汽油機的該沖程是靠飛輪慣性完成的
D. 汽油機正常工作時,1s對外做功30次
4.如圖所示,小明將兩只燈泡L1、L2串聯(lián)在電路中。閉合開關后,發(fā)現(xiàn):燈泡L1較亮,燈泡L2較暗,這現(xiàn)象說明( )
A. 通過兩只燈泡的電流不相同B. 兩只燈泡的電阻可能相等
C. 兩只燈泡兩端的電壓一定不相同D. 兩只燈泡的額定功率一定不相同
5.如圖所示是分揀計數(shù)裝置簡化電路。R1為定值電阻,R2為光敏電阻,當有光遮擋時R2電阻變小,激光被遮擋一次,由電壓表改裝而成的計數(shù)器會自動計數(shù)一次。閉合開關,激光被遮擋瞬間,下列說法錯誤的是( )
A. R2的阻值變小B. 通過R2的電流變小C. R1的功率變大D. R1兩端的電壓變大
6.汽車裝有安全帶未系提示系統(tǒng),當乘客坐在副駕駛座椅上時,座椅下的開關S1閉合,若未系安全帶,則開關S2斷開,儀表盤上的指示燈亮起,蜂鳴器工作;若系上安全帶,則開關S2閉合,指示燈熄滅,蜂鳴器不工作。下圖設計的電路圖正確的是( )
A. B.
C. D.
7.定值電阻R和小燈泡L接在如圖甲的電路中,其兩者的I?U圖像如圖乙所示,則( )
A. 圖中曲線B表示電阻R的I?U關系圖像
B. 當電源電壓為2V時,R與燈泡L電阻之比為2:1
C. 當電流表示數(shù)為0.4A時,電阻R的實際功率為0.8W
D. 若將電阻R和小燈泡L串聯(lián)接在電壓為3V的電源兩端,電路消耗的總功率為0.6W
二、填空題:本大題共10小題,共20分。
8.如圖是我國古代發(fā)明的取火器的模型圖,把木制推桿迅速推入牛角套筒時,桿前端的艾絨立刻燃燒起來,這是通過______的方式,使筒內(nèi)空氣內(nèi)能增加,溫度升高,達到艾絨的著火點。
9.如圖所示,電源電壓不變,R2的電阻為20Ω,閉合開關后,電壓表的示數(shù)為2V,電流表的示數(shù)為0.2A,則電源電壓為______V。
10.如圖所示電路中,已知R1等于10Ω,在開關S斷開時,電壓表示數(shù)為6V,當開關S閉合時,電壓表示數(shù)為2V,則電阻R2阻值為______Ω。
11.2023年1月9日,我國在文昌航天發(fā)射場使用長征七號改運載火箭,成功將實踐二十三號衛(wèi)星發(fā)射升空。運載火箭一般使用液態(tài)氫作為燃料,完全燃燒3kg液態(tài)氫放出的熱量全部被水吸收能將______kg、初溫為20℃的水在一個標準大氣壓下加熱至沸騰。[c水=4.2×103J/(kg?℃),q液態(tài)氫=1.4×108J/kg]
12.如圖所示,用大小為F的拉力將重為G的物體沿傾角為30°的斜面由底端勻速拉至頂端(不考慮物體的大小)。已知物體與斜面間的摩擦力大小f為物重G的0.5倍,該過程中斜面的機械效率為______。
13.如圖所示,一臺家用電器單獨接進家庭電路工作10min,電能表的表盤旋轉(zhuǎn)240r。該用電器的實際功率是______W。
14.汽車發(fā)動機工作時把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能,當汽油在發(fā)動機內(nèi)燃燒不充分時會冒“黑煙”,這時發(fā)動機的效率______(“升高”、“不變”、“降低”)
15.小明在探究甲、乙兩個電阻的電流與電壓的關系時,得到了如圖所示的圖象。由圖象可知,甲、乙兩電阻并聯(lián)時的等效電阻是______Ω。
16.如圖所示電路,R1=6Ω,R2=2Ω,開關閉合后,通過R1的電流為1A,則R2通電1min產(chǎn)生的熱量是______J。
17.有兩只燈泡,L1規(guī)格為“12V 6W”、L2規(guī)格為“12V 12W”,它們的電流隨電壓的變化關系如圖,若將L1、L2并聯(lián)接在8V的電源上,此時L1、L2的電功率之比為______。
三、實驗探究題:本大題共3小題,共18分。
18.如圖所示,在“探究影響重力勢能大小的因素”實驗中,有三個實心的、大小相同的鐵球A、鐵球B和塑料球C,球A、C離沙地高度相同?,F(xiàn)讓三個球同時由靜止釋放,球落到沙地上的狀態(tài)如圖中虛線球所示。
(1)根據(jù)A、B、C三個小球在沙地中下陷的深度可以判斷出釋放前小球______的做功本領最大;
(2)比較球A、C可得出重力勢能大小與______的關系;
(3)小球在下落過程中,重力會對小球做功,則重力對小球做功大小與時間關系圖應是______。
19.小明和同學們在探究“電流與電壓的關系”的實驗中,電源電壓保持3V不變。
(1)請用筆畫線代替導線,幫助小明將圖甲中實物電路連接完整,要求滑片P向B端滑動時,電流表的示數(shù)變大;
(2)實驗中測得五組數(shù)據(jù),并繪制出定值電阻R的I?U圖像如題圖乙所示。由圖像可得實驗結論:______;
(3)結合所測數(shù)據(jù)分析,本實驗所用滑動變阻器的最大阻值應不小于______Ω。
20.用圖甲所示電路測量額定電壓為2.5V的小燈泡的電阻,電源電壓為3V。
(1)閉合開關,小燈泡不亮,電壓表和電流表均無示數(shù),可能是______(選填序號);
A.小燈泡短路
B.小燈泡斷路
C.滑動變阻器短路
D.滑動變阻器斷路
(2)實驗記錄的數(shù)據(jù)如上表所示,其中第4次實驗時電壓表的示數(shù)如圖乙所示,接下來測量小燈泡正常發(fā)光時的電阻,應將滑動變阻器的滑片向______(選填“左”或“右”)端移動;
(3)由實驗數(shù)據(jù)可知,小燈泡正常發(fā)光時的電阻為______Ω(保留1位小數(shù))。
四、計算題:本大題共3小題,共18分。
21.一輛在水平路面上沿直線勻速行駛的貨車,行駛時所受的阻力始終為車總重的0.1倍,貨車(含駕駛員)空載時重為2.5×104N。求:
(1)貨車以36km/h的速度空載勻速行駛時,10s內(nèi)貨車牽引力做的功;
(2)當貨車裝載1.1×104N的貨物以20km/h的速度勻速行駛時,貨車牽引力的功率。
22.如圖所示的電路中,電源電壓為6V,且保持不變。電阻R1為8Ω,R2為4Ω,當開關閉合后,求:
(1)通過R1的電流;
(2)電壓表的示數(shù)。
23.如圖甲所示,電源電壓保持不變,R1=10Ω,當閉合開關s,滑動變阻器滑片P從a端移到b端,兩電表示數(shù)變化關系用圖乙線段AB表示,求:
(1)電源電壓;
(2)滑片P滑到中點時電路消耗的總功率。
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解:A、絲綢與玻璃棒摩擦時,玻璃棒因失去電子而帶正電,絲綢得到電子而帶負電,故A錯誤;
B、當玻璃棒(帶正電)接觸A驗電器的金屬球時,驗電器A上的電子會轉(zhuǎn)移到玻璃棒上,驗電器A失去電子帶上了正電,但不是正電荷發(fā)生轉(zhuǎn)移,故B錯誤;
CD、當金屬棒把A、B兩驗電器連接起來時,因原來驗電器A帶正電,則B驗電器上的電子會通過金屬棒轉(zhuǎn)移到A驗電器上,B驗電器由于失去電子而帶正電;此時會產(chǎn)生瞬間電流,不是持續(xù)電流;因電流的方向與電子(負電荷)定向移動的方向相反,且電子從B向A移動,所以瞬間電流的方向是從A到B,故C正確、D錯誤。
故選:C。
(1)摩擦起電不是創(chuàng)造了電荷,而是電子在物體間的轉(zhuǎn)移,得到電子的物體帶負電,失去電子的物體帶正電;
(2)物理學規(guī)定正電荷定向移動的方向為電流方向,而負電荷定向移動的方向與電流方向相反;
(3)驗電器的工作原理是同種電荷相互排斥。
本題考查了驗電器使用、摩擦起電的實質(zhì)、電流的方向等知識點,是靜電學中容易出錯的題目。
2.【答案】B
【解析】解:A、小球在光滑的水平臺面上AB間做往復運動,且AO=OB,這表明小球和彈簧的整體機械能是守恒的,在任一位置,小球的動能與彈簧的彈性勢能的總和保持不變,小球在往復運動過程中機械能不守恒,故A錯誤;
BC、小球從A(或B)位置運動到O位置的過程中,彈簧的形變程度變小,彈性勢能變小,小球的速度變大,動能變大,彈簧的彈性勢能轉(zhuǎn)化為小球的動能,到達O點時,彈簧的彈性勢能全部轉(zhuǎn)化為小球的動能,彈性勢能為0,小球的動能最大;從O到B(或A)的過程中,彈簧的形變程度變大,彈性勢能變大,小球的動能轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能,所以整個過程中小球在O點動能最大,小球從B往A運動過程中速度先增大后減小,故B正確,C錯誤;
D、小球在往復運動過程中彈簧在AO段是縮短的,彈力方向向右,彈簧在OB段是伸長的,彈力方向向左,所受彈力方向不同。故D錯誤。
故選:B。
動能的大小與速度、質(zhì)量有關;彈性勢能的大小與彈性形變程度的大小有關;小球在AB間做往復運動,AO=OB,且水平臺面是光滑的,則小球和彈簧的機械能是守恒的。
此題考查動能和勢能的轉(zhuǎn)化與守恒,知道并理解小球在該過程中的速度變化是解決該題的關鍵。
3.【答案】A
【解析】解:A、由熱機效率的概念可知,效率與做功快慢無關,故A錯誤;
B、圖中的進、排氣門都關閉,活塞上行,因此這是壓縮沖程,將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,故B正確;
C、壓縮沖程是靠飛輪慣性完成的,故C正確;
D、飛輪轉(zhuǎn)速是3600r/min,表示1分鐘飛輪轉(zhuǎn)動3600圈,要經(jīng)過7200個沖程,對外做功1800次,1s對外做功30次,故D正確。
故選:A。
(1)熱機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;
(2)根據(jù)氣門和活塞的狀態(tài)判斷是哪個沖程;汽油機的做功沖程對外做功,將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能;壓縮沖程將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能;
(3)內(nèi)燃機的四個沖程中,只有做功沖程對外做功,其它三個沖程都是依靠慣性完成的;
(4)熱機完成一個工作循環(huán),要經(jīng)過4個沖程,燃氣對外做功1次,活塞往返2次,飛輪轉(zhuǎn)動2周,根據(jù)這個比例關系可以求出答案。
此題考查了學生對汽油機四個沖程的認識和了解,注意從活塞的運動方向和氣門的關閉兩方面判斷。
4.【答案】C
【解析】解:A、串聯(lián)電路中電流處處相等,圖中的兩盞燈串聯(lián)接入電路,故通過兩燈的電流相等,故A錯誤;
B、通過兩燈的電流相等,根據(jù)P=I2R可知,較亮的燈的電阻較大,燈泡L1較亮,燈泡L2較暗,燈泡L1電阻大,燈泡L2電阻小,故B錯誤;
C、通過兩燈的電流相等,燈L1電阻較大,根據(jù)U=IR可知,燈L1兩端電壓較大,故C正確;
D、燈泡L1電阻大,燈泡L2電阻小,根據(jù)P=I2R可知,若燈泡L1的額定電流比L2的小,有可能兩燈的額定功率相同,故D錯誤。
故選:C。
(1)串聯(lián)電路中電流處處相等;
(3)通過兩燈的電流相等,根據(jù)P=I2R分析兩燈的電阻大小關系;
(4)通過兩燈的電流相等,已分析得出電阻的大小關系,根據(jù)U=IR分析兩燈的電壓大小關系。
(4)已知兩燈的電阻大小關系,可根據(jù)P=I2R分析額定功率的大小關系。
本題考查串聯(lián)電路的特點、歐姆定律的應用及電功率的分析等問題,有一定難度。
5.【答案】B
【解析】解:A.R2為光敏電阻,當有光遮擋時R2電阻變小,故A正確;
BD.分析電路圖,R1、R2串聯(lián),閉合開關,激光被遮擋瞬間R2電阻變小,電路總電阻變小,由歐姆定律知,電路中的電流變大,R1兩端的電壓變大,故B錯誤,D正確;
C.電路中的電流變大,由P=I2R知,R1的功率變大,故C正確。
故選:B。
兩電阻串聯(lián),計數(shù)器(電壓表)測R2兩端的電壓,已知當有光照射時電阻變小,據(jù)此分析激光被遮擋瞬間電阻R2變化;由串聯(lián)電阻的規(guī)律和歐姆定律分析電路的電流變化;
根據(jù)U=IR確定R1兩端電壓的變化,由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律分析計數(shù)器兩端的電壓變化,根據(jù)P=UI分析R1功率的變化。
本題考查串聯(lián)電路的規(guī)律及歐姆定律的運用,關鍵是電路的分析。
6.【答案】A
【解析】解:
A.由電路圖可知,當乘客坐在副駕駛座椅上時,開關S1閉合,蜂鳴器和指示燈均工作,系上安全帶后開關S2閉合,蜂鳴器和指示燈被短路均不工作,此時電路安全,故A符合題意;
B.由電路圖可知,只有當乘客坐在副駕駛座椅上且系上安全帶時,兩開關閉合,蜂鳴器和指示燈才工作,故B不符合題意;
C.由電路圖可知,當乘客坐在副駕駛座椅上時,開關S1閉合,蜂鳴器和指示燈均工作,系上安全帶后開關S2閉合,蜂鳴器和指示燈仍工作,故C不符合題意;
D.由電路圖可知,系上安全帶時開關S2閉合,會造成電源短路,故D不符合題意。
故選:A。
由題意知,當開關S1閉合、S2斷開時,指示燈亮,蜂鳴器工作;當開關S1、S2均閉合時,指示燈熄滅,蜂鳴器不工作,此時蜂鳴器和指示燈應被短路,據(jù)此進行解答。
本題利用了對用電器短路時,用電器將不工作設計電路,注意不能出現(xiàn)對電源短路的情況,電阻起保護電路的作用。
7.【答案】D
【解析】解:由圖甲可知,定值電阻R和小燈泡L并聯(lián),電流表測干路電流;
A、由歐姆定律可知,通過定值電阻的電流與其兩端的電壓成正比,定值電阻的I?U關系圖像為過原點的一條斜直線,因此A為電阻R的I?U關系圖像,
由于燈泡的電阻隨著溫度的變化而變化,燈泡L的I?U關系圖像為一條曲線,因此B為燈泡L的I?U關系圖像,故A錯誤;
B、由并聯(lián)電路的電壓特點可知,定值電阻R與燈泡L兩端的電壓均為2V,由圖乙可知,此時通過R的電流為0.4A,通過L的電流為0.2A,
由歐姆定律可知,此時R與燈泡L電阻之比:RRL=UIRUIL=ILIR=,故B錯誤;
C、由并聯(lián)電路的電壓特點可知,定值電阻R與燈泡L兩端的電壓相等,
由圖乙可知,當定值電阻R與燈泡L兩端的電壓為1.5V時,通過R的電流為0.3A,通過L的電流為0.1A,
由并聯(lián)電路的電流特點可知,電流表的示數(shù):I=IR′+IL′=0.3A+0.1A=0.4A,符合題意,
則電阻R的實際功率:PR=UR′IR′=1.5V×0.3A=0.45W,故C錯誤;
D、由串聯(lián)電路的電流可知,通過定值電阻R和燈泡L的電流相等,
由圖乙可知,當電路中的電流為0.2A時,R兩端的電壓為1V,L兩端的電壓為2V,
由串聯(lián)電路的電壓特點可知,此時電源電壓:U串=UR串+UL串=1V+2V=3V,
電路消耗的總功率:P串=U串I串=3V×0.2A=0.6W,故D正確。
故選:D。
由圖甲可知,定值電阻R和小燈泡L并聯(lián),電流表測干路電流;
(1)根據(jù)歐姆定律可知通過定值電阻的電流與其兩端的電壓成正比結合圖乙可知定值電阻的I?U圖像,根據(jù)燈泡的電阻隨著溫度的變化而變化結合圖乙可知燈泡的I?U圖像;
(2)根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點可知定值電阻R與燈泡L兩端的電壓,根據(jù)圖乙可知此時通過定值電阻R和燈泡L的電流,根據(jù)歐姆定律求出此時R與燈泡L電阻之比;
(3)根據(jù)并聯(lián)電路的電壓和電流特點結合圖乙可知定值電阻R和燈泡L兩端的電壓和通過的電流,根據(jù)P=UI求出此時電阻R的實際功率;
(4)根據(jù)串聯(lián)電路的電流和電壓特點結合圖乙可知電路中的電流和定值電阻R與燈泡L兩端的電壓,根據(jù)P=UI求出電路消耗的總功率。
本題考查串并聯(lián)電路的特點、歐姆定律和電功率公式的應用,關鍵是根據(jù)圖像得出有用的信息。
8.【答案】做功
【解析】解:封閉的氣體被推桿壓縮過程中,活塞對氣體做功,所以氣體內(nèi)能增加,則溫度升高,達到艾絨的著火點,使艾絨燃燒起來。
故答案為:做功。
猛推推桿時間較短,氣體來不及吸、放熱,主要是外力對氣體做功,氣體內(nèi)能增加,溫度升高。
本題是物理知識在生活中的應用,考查做功改變物體的內(nèi)能,是基礎題,難度不大。
9.【答案】6
【解析】解:由圖可知,電阻R1、R2串聯(lián)接入電路,電壓表測量電阻R1兩端的電壓,電流表測量電路中的電流;
R2兩端的電壓U2=IR2=0.2A×20Ω=4V;
電源電壓U=U1+U2=2V+4V=6V;
故答案為:6。
由圖可知,電阻R1、R2串聯(lián)接入電路,電壓表測量電阻R1兩端的電壓,電流表測量電路中的電流;根據(jù)歐姆定律和串聯(lián)電路電流規(guī)律求出電阻R2兩端的電壓,根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律求出電源電壓;
本題考查了歐姆定律的計算和串聯(lián)電路的特點,屬于基礎題,難度不大。
10.【答案】5
【解析】解:開關S斷開時,電路為R1的簡單電路,電源電壓全部加在R1上,電壓表示數(shù)為6V,所以電源電壓為6V;
當開關S閉合時,R1和R2的串聯(lián)在電路中,電壓表測R2兩端的電壓,電壓表示數(shù)為2V,則U2=2V,
串聯(lián)電路總電壓等于各部分電壓之和,則R2兩端的電壓:U1=U?U2=6V?2V=4V,
串聯(lián)電路各處電流相等,根據(jù)歐姆定律可得此時通過電路的電流I=U1R1=4V10Ω=0.4A,
電阻R2的阻值:R2=U2I=2V0.4A=5Ω。
故答案為:5。
開關S斷開時,電路為R1的簡單電路,電源電壓全部加在R1上,電壓表示數(shù)即電源電壓,當開關S閉合時,R1和R2的串聯(lián)在電路中,電壓表測R2兩端的電壓,根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律計算R2兩端的電壓,根據(jù)串聯(lián)電路電流特點結合根據(jù)歐姆定律計算此時通過電路的電流,根據(jù)歐姆定律計算電阻R2的阻值。
本題考查串聯(lián)電路特點和歐姆定律的靈活運用,屬于基礎題。
11.【答案】1.25×103
【解析】解:若完全燃燒3kg液態(tài)氫會放出的熱量Q放=qm=1.4×108J/kg×3kg=4.2×108J;
完全燃燒3kg液態(tài)氫放出的熱量全部被水吸收,水吸收的熱量Q吸=Q放=4.2×108J,
水的質(zhì)量m=Q吸c水Δt=4.2×108J4.2×103J/(kg?℃)×(100℃?20℃)
=1.25×103kg。
故答案為:1.25×103。
根據(jù)Q放=qm得出完全燃燒3kg液態(tài)氫會放出的熱量;全部被水吸收,根據(jù)Q吸=Q放得出水吸收的熱量,根據(jù)Q吸=cm(t?t0)得出水的質(zhì)量。
本題考查熱值、熱量的有關計算,屬于基礎題,難度不大。
12.【答案】50%
【解析】解:設斜面長為s,斜面高為h,因為在直角三角形中30°角所對的直角邊等于斜邊的一半,所以s=2h,
拉力做的有用功:W有=Gh,
物體與斜面間的摩擦力大小f=0.5G,
拉力做的額外功:W額=fs=0.5G×2h=Gh,
拉力所做總功:W總=W有+W額=Gh+Gh=2Gh,
斜面的機械效率:η=W有W總=Gh2Gh×100%=50%。
故答案為:50%。
利用W有=Gh求出有用功,根據(jù)W額=fs求出額外功,拉力做的總功等于拉力做的有用功和額外功之和,斜面的效率等于有用功與總功之比。注意:在直角三角形中30°角所對的直角邊等于斜邊的一半,物體與斜面間的摩擦力大小f為物重G的0.5倍。
本題考查了使用斜面時有用功、額外功、總功、機械效率的計算,明確額外功是克服摩擦力做的功是關鍵。
13.【答案】1200
【解析】解:1200r/(kW?h)表示電路中用電器每消耗1kW?h的電能,電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)1200r,
轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動240r時,用電器消耗的電能:
W=2401200kW?h=0.2kW?h;
用電器的實際功率:
P=Wt=0.2kW?h1060h=1.2kW=1200W。
故答案為:1200。
1200r/(kW?h)表示電路中用電器每消耗1kW?h的電能,電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)1200r,據(jù)此求出轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)240r時,用電器消耗的電能,再利用P=Wt求用電器的實際功率。
本題考查了消耗電能、電功率的計算,關鍵是電能表相關參數(shù)的理解。
14.【答案】降低
【解析】解:冒“黑煙”說明燃燒不充分,用來做有用功的能量占燃料完全燃燒放出的總能量的比值就小,所以效率降低。
故答案為:降低。
熱機的效率是指用來做有用功的能量占燃料完全燃料放出的總能量的百分比,據(jù)此結合現(xiàn)象可分析對效率的影響。
此題主要考查對熱機效率的理解,是一道基礎題。
15.【答案】5
【解析】解:由I?U圖線知:U甲=4V,I甲=0.2A,U乙=4V,I乙=0.6A,
R甲=U甲I甲=4V0.2A=20Ω,
R乙=U乙I乙=4V0.6A=203Ω,
電阻并聯(lián),并聯(lián)后的總電阻的倒數(shù)等于各并聯(lián)電阻的倒數(shù)之和。
所以1R并=1R甲+1R乙=120Ω+1203Ω,解得R并=5Ω。
故答案為:5。
利用圖象中的I?U圖線對應的具體電流和電壓值分別求出甲、乙兩導體的電阻值,然后再求出并聯(lián)后的等效電阻。
本題考查了歐姆定律計算公式的應用,充分利用圖象中的數(shù)據(jù),是解圖象題目的關鍵。
16.【答案】1080
【解析】解:由圖可知,閉合開關,R1、R2并聯(lián),知道R1的阻值和通過R1的電流;
由歐姆定律可知,R1兩端的電壓:U1=I1R1=1A×6Ω=6V;
根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點可知,R2兩端的電壓U2=U1=6V;
R2是純電阻用電器,則R2通電1min產(chǎn)生的熱量Q=W=U22Rt=(6V)22Ω×60s=1080J。
故答案為:1080。
由圖可知,閉合開關,R1、R2并聯(lián),知道R1的阻值和通過R1的電流,利用歐姆定律求出R1兩端的電壓,根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點可知R2兩端的電壓,利用公式Q=W=U2Rt求出R2通電1min產(chǎn)生的熱量。
本題考查并聯(lián)電路的特點、歐姆定律的應用、熱量的計算,是一道基礎題。
17.【答案】1:2
【解析】解:若將L1、L2并聯(lián)接在8V的電源上,由并聯(lián)電路的電壓規(guī)律可知,L1、L2兩端的電壓為U=U1=U2=8V;
由圖象可知,此時通過L1、L2的實際電流分別為I1=0.4A,I2=0.8A,則L1、L2的電功率之比為:
P1:P2=UI1:UI2=I1:I2=0.4A:0.8A=1:2。
故答案為:1:2。
若將L1、L2并聯(lián)接在8V的電源上,根據(jù)圖象可知讀出實際通過燈泡的電流,利用P=UI求出L1、L2的電功率之比。
本題考查了并聯(lián)電路的特點、電功率公式的應用,關鍵是由圖象得出有用的信息。
18.【答案】A 質(zhì)量 D
【解析】解:
(1)小球釋放前的重力勢能越大,小球的能量就越多,做功本領越強,則小球陷入沙中越深;圖中鐵球A陷入沙中的深度最大,說明鐵球A的重力勢能最大;
(2)比較A、C兩球可知,兩球所處的高度相同,A是鐵球,C是塑料球,鐵球A的質(zhì)量大,A球陷入沙的深度大,因此得出的結論是:物體所處的高度相同時,質(zhì)量越大,物體的重力勢能越大;
(3)小球在單位時間內(nèi)下落的高度越來越大(即小球下落過程中速度逐漸增大),根據(jù)W=Gh可知,單位時間內(nèi)重力對該球做功也越來越多,故D正確。
故答案為:(1)A;(2)質(zhì)量;(3)D。
(1)本實驗中把小球的重力勢能轉(zhuǎn)化成小球陷進沙坑的深度來比較各小球重力勢能的大小的,這種研究問題的方法叫轉(zhuǎn)換法;
(2)重力勢能的大小與物體的質(zhì)量和被舉的高度有關;比較A、C兩球找出相同因素和不同因素,根據(jù)小球陷進沙坑的深度比較重力勢能的大小,結合控制變量法的思想得出結論;
(3)先根據(jù)小球下落速度的變化中得出單位時間內(nèi)物體下落高度的變化,再根據(jù)W=Gh即可判斷小球重力做功與時間關系的圖象。
該題考查了探究重力勢能與質(zhì)量和高度的關系的實驗,考查了轉(zhuǎn)換法和控制變量法在該實驗中的應用。
19.【答案】在電阻一定時,通過導體的電流與導體兩端的電壓成正比 25
【解析】解:(1)要求滑片P向B端滑動時,電流表的示數(shù)變大,說明變阻器接入電路的電阻減小,變阻器的D端接入電路,據(jù)此連接電路,完整電路如下圖所示:
;
(2)由圖乙可知,定值電阻R的I?U圖像是一條過原點的傾斜直線,符合正比例的特點,據(jù)此得出結論:在電阻一定時,通過導體的電流與導體兩端的電壓成正比。
(3)由圖乙知定值電阻兩端電壓最小為0.5V,即UR=0.5V時,I=0.1A,
根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律知,此時滑動變阻器兩端的電壓最大,
滑動變阻器兩端電壓:UP=U總?UR=3V?0.5V=2.5V,
由串聯(lián)分壓規(guī)律知此時滑動變阻器接入電路的電阻最大,
此時滑動變阻器的電阻:RP=UPI=Ω,
故本實驗所用滑動變阻器的最大阻值應不小于25Ω。
故答案為:(1)見解答圖;(2)在電阻一定時,通過導體的電流與導體兩端的電壓成正比;(3)25。
(1)要求滑片P向B端滑動時,電流表的示數(shù)變大,說明變阻器接入電路的電阻減小,變阻器的D端接入電路,據(jù)此連接電路。
(2)定值電阻R的I?U圖像是一條過原點的斜直線,符合正比例的特點,據(jù)此得出結論。
(3)根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律知,當定值電阻兩端電壓最小時,滑動變阻器兩端的電壓最大,由串聯(lián)分壓規(guī)律知滑動變阻器接入電路的電阻最大,由歐姆定律可得到本實驗所用滑動變阻器的最大阻值應不小于多少。
本題考查電流與電壓的關系,要掌握實驗電路的設計與改進、滑動變阻器的作用、電路的連接、歐姆定律的計算、串聯(lián)電路電壓的規(guī)律、實驗數(shù)據(jù)的歸納等內(nèi)容,有一定難度。
20.【答案】D 右 8.3
【解析】解:(1)閉合開關,小燈泡不亮,電流表無示數(shù),說明是發(fā)生斷路,電壓表也無示數(shù),說明電壓表兩端沒有與電源連通,則可能是滑動變阻器斷路。故ABC不符合題意,D符合題意。
故選:D。
(2)如圖乙所示,電壓表選用小量程,分度值為0.1V,示數(shù)為2V,要測量小燈泡正常發(fā)光時的電阻,應增大燈泡的電壓直至為2.5V,根據(jù)串聯(lián)分壓原理,應減小變阻器的阻值,即滑片向右端移動。
(3)由實驗數(shù)據(jù)可知,小燈泡正常發(fā)光時電壓為2.5V,電流為0.3A,則正常發(fā)光時的電阻R=UI=≈8.3Ω。
故答案為:(1)D;(2)右;(3)8.3。
(1)閉合開關,小燈泡不亮,電流表無示數(shù),說明是發(fā)生斷路,電壓表也無示數(shù),說明電壓表兩端沒有與電源連通進行分析;
(2)根據(jù)電壓表的量程和分度值讀出圖乙中電壓表的示數(shù);測量小燈泡正常發(fā)光時的電阻,應增大燈泡的電壓直至為2.5V,根據(jù)串聯(lián)分壓原理分析;
(3)由實驗數(shù)據(jù)可知,小燈泡正常發(fā)光時電壓為2.5V,電流為0.3A,由歐姆定律可得正常發(fā)光時的電阻。
本題測量小燈泡正常發(fā)光時的電阻的實驗,考查故障分析及歐姆定律的應用等,要掌握。
21.【答案】解:(1)根據(jù)題意知道,貨車勻速行駛過程中受到的阻力f=0.1G=0.1×2.5×104N=2500N,
貨車勻速行駛時受到平衡力作用,由二力平衡的條件知道,貨車的牽引力F=f=2500N,
行駛速度36km/h=10m/s,
貨車10s內(nèi)行駛的路程s=vt=10m/s×10s=100m,
則貨車牽引力做的功W=Fs=2500N×100m=2.5×105J;
(2)貨車裝載1.1×104N的貨物時貨車總重力G′=2.5×104N+1.1×104N=3.6×104N,
此時貨車受到的牽引力F′=0.1G′=0.1×3.6×104N=3.6×103N,
牽引力做功的功率為P=W′t=F′st=Fv=3.6×103N×203.6m/s=2×104W。
答:(1)10s內(nèi)貨車牽引力做的功為2.5×105J;
(2)貨車牽引力的功率為2×104W。
【解析】(1)根據(jù)題意求出貨車行駛過程中受到的阻力,由于貨車勻速行駛,處于平衡狀態(tài),受到平衡力作用,由二力平衡的條件可得出貨車的牽引力;已知貨車的速度和行駛時間,利用s=vt可求出貨車行駛的路程,再利用W=Fs求出貨車牽引力做的功;
(2)由二力平衡的條件可得出貨車此時受到的牽引力,利用P=Fv可求出牽引力做功的功率。
本題考查了功和功率的計算公式的應用,解題關鍵是利用二力平衡的條件得出貨車的牽引力。
22.【答案】解:開關閉合后,兩電阻串聯(lián),電壓表測R1兩端的電壓。
(1)根據(jù)串聯(lián)電路電阻規(guī)律和歐姆定律可知通過R1的電流I=UR1+R2=6V8Ω+4Ω=0.5A;
(2)電壓表的示數(shù)UV=IR1=0.5A×8Ω=4V。
答:(1)通過R1的電流為0.5A;
(2)電壓表的示數(shù)為4V。
【解析】開關閉合后,兩電阻串聯(lián),電壓表測R1兩端的電壓。
(1)根據(jù)歐姆定律可知通過R1的電流;
(2)根據(jù)歐姆定律得出電壓表的示數(shù)。
本題考查歐姆定律的應用,是一道綜合題。
23.【答案】解:(1)由圖甲知道,當滑片在b端時,只有R1接入電路,此時電路電流最大,
由U?I圖象知道,當電路最大電流為0.6A時,電源電壓U=U1=IR1=0.6A×10Ω=6V;
(2)由電路圖知道,滑片在a端時,滑動變阻器阻值全部接入電路,且R1與R2串聯(lián),電壓表測R2兩端電壓,電流表測電路中電流,
由U?I圖象知道,此時電路電流I′=0.2A,滑動變阻器兩端電壓U滑=4V,
由I=UR知道,滑動變阻器最大阻值:
R2=U2I′=4V0.2A=20Ω,
所以當滑片在ab中點時電路電流:I″=UR1+12R2=6V10Ω+12×20Ω=0.3A,
此時電路消耗的總功率:P=I”U=6V×0.3A=1.8W。
答:(1)電源電壓是6V;
(2)滑片P滑到中點時電路消耗的總功率是1.8W。
【解析】(1)分析清楚電路結構,由圖示U?I圖象求出電流,然后應用歐姆定律求出電源電壓。
(2)由U?I圖象求出電流對應的電壓,然后應用串聯(lián)電路特點與歐姆定律求出滑動變阻器的最大阻值,然后應用串聯(lián)電路特點與歐姆定律求出電流表示數(shù),根據(jù)P=UI可求電路消耗的總功率
本題考查了串聯(lián)電路的特點和歐姆定律的應用,關鍵是知道滑動變阻器接入電路中的電阻最大時電路中的電流最小、滑動變阻器接入電路中的電阻最小時電路中的電流最大實驗次數(shù)
1
2
3
4
5
電壓U/V
0.6
1.0
1.5
2.5
電流I/A
0.16
0.2
0.24
0.26
0.3
電阻R/Ω
這是一份2023-2024學年安徽省亳州市利辛縣九年級(上)期末物理試卷(含解析),共18頁。試卷主要包含了單選題,填空題,實驗探究題,計算題等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份2023-2024學年河南省鄭州重點學校九年級(上)期末物理試卷(含解析),共20頁。試卷主要包含了單選題,多選題,填空題,作圖題,實驗探究題,計算題等內(nèi)容,歡迎下載使用。
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