1.本卷為試題卷,考生必須在答題卡上解題作答,答案應(yīng)書寫在答題卡的相應(yīng)位置上,在試題卷、草稿紙上作答無效。
2.考試結(jié)束后,請將試題卷和答題卡一并交回。
一、選擇題(本大題共10個小題,每小題3分,共30分。每小題給出的四個選項中,第1-7題只有一項符合題目要求,第8-10題有多項符合題目要求。全部選對得3分,選對但不全的得1分,有選錯的得0分)
1. 下列數(shù)據(jù)中不符合實際情況的是( )
A. 可以看做電功率為1kW的用電器使用1h所消耗的電能
B. 電冰箱正常工作時電流大約是1A
C. 液晶電視機正常工作時的電功率約為800W
D. 用干電池做電源,4節(jié)新的干電池串聯(lián)起來,電源電壓約為6V
【答案】C
【解析】
【詳解】A.電功率為1kW的用電器使用1h所消耗的電能為
故A正確,不符合題意;
B.電冰箱是間歇性工作,正常工作時電流大約是1A,故B正確,不符合題意;
C.液晶電視機正常工作時的電功率約為200W,故C錯誤,符合題意;
D.用干電池做電源,每節(jié)電池的電壓為1.5V,4節(jié)新的干電池串聯(lián)起來,電源電壓約為6V,故D正確,不符合題意。
故選C。
2. 下列四組物體中,在通常情況下都容易導(dǎo)電的是( )
A. 大地、人體、銅絲
B. 金屬絲、橡膠棒、玻璃杯
C. 石墨棒、塑料吸管、陶瓷碗
D. 鐵絲、食鹽水溶液、干木棒
【答案】A
【解析】
【詳解】容易導(dǎo)電的物體為導(dǎo)體,常見導(dǎo)體有:人體、大地、各種金屬、酸堿鹽的溶液等。題中所列物質(zhì),只有大地、人體、銅絲、金屬絲、鐵絲、食鹽水溶液是導(dǎo)體,橡膠棒、玻璃杯、塑料吸管、陶瓷碗、干木棒都是絕緣體。故BCD不符合題意,A符合題意。
故選A。
3. 下列說法中,正確的是( )
A. 炙熱的鐵水具有內(nèi)能,冰冷的冰塊沒有內(nèi)能
B. 熱機的效率越高,在做功同樣多的情況下,需消耗更多的燃料
C. 把兩個底面削平、削干凈的鉛柱緊壓在一起,下面吊一個重物都不能把它們拉開,主要是因為鉛柱的分子之間存在引力
D. 把燒熱的工件放到冷水中會發(fā)生熱傳遞,是由于工件溫度高含有的熱量多,冷水溫度低含有的熱量少
【答案】C
【解析】
【詳解】A.一切物體都具有內(nèi)能,炙熱的鐵水具有內(nèi)能,冰冷的冰塊也有內(nèi)能,故A錯誤;
B.熱機的效率是指熱機用來做有用功的能量與燃料完全燃燒產(chǎn)生的能量之比,熱機的效率越高,在做功同樣多的情況下,需要燃料燃燒產(chǎn)生的熱量越少,需消耗的燃料越少,故D錯誤;
C.物質(zhì)是由分子組成的,分子間存在著相互作用的引力和斥力;兩個底面削平、削干凈的鉛柱緊壓在一起,下面吊一個重物都不能把它們拉開,說明分子之間存在引力,故C正確;
D.熱量是一個過程量,不能說含有多少熱量;把燒熱的工件放到冷水中會發(fā)生熱傳遞,是由于工件溫度高冷水溫度低,熱量從高溫物體傳遞給低溫物體,故D錯誤。
故選C。
4. 2023年9月28日,杭州第19屆亞運會擊劍女子團體花劍決賽,中國隊奪得金牌。圖是中國女子選手王雨婷在決賽中對陣韓國選手蔡松吾的比賽情景,如果王雨婷的劍擊中對方的得分有效部位,相應(yīng)的電路會觸發(fā)燈亮,對方運動員的劍擊中王雨婷擊劍服的有效部位,燈亮,圖2中能反映此工作原理的是( )
A. B.
C D.
【答案】D
【解析】
【詳解】王雨婷的劍SA擊中對方的得分有效部位,相應(yīng)的電路會觸發(fā)LB燈亮,所以SA與LB燈串聯(lián)。對方運動員的劍SB擊中王雨婷擊劍服的有效部位,LA燈亮,SB與LA燈串聯(lián),兩燈互不影響,所以兩燈并聯(lián)。
故選D。
5. 關(guān)于家庭電路和安全用電,下列說法正確的是( )
A 使用測電筆時,手不能接觸筆尾金屬體,防止觸電
B. 電燈的開關(guān)要接在零線和燈泡之間
C. 家庭中的電燈、電吹風(fēng)機、電冰箱、電視機、電腦等用電器是并聯(lián)在電路中的
D. 可以在未斷開電源開關(guān)的情況下更換燈泡
【答案】C
【解析】
【詳解】A.使用測電筆時,手一定要接觸筆尾金屬體,才能是測電筆的氖管發(fā)光,不會發(fā)生觸電,故A錯誤;
B.電燈開關(guān)要連接在火線和用電器之間,故B錯誤;
C.家庭電路中各用電器之間是并聯(lián)的,故C正確;
D.為防止觸電,更換燈泡前應(yīng)斷開電源開關(guān),故D錯誤。
故選C。
6. 如圖甲所示,定值電阻R與一個標(biāo)有“12V;6W”的小燈泡(忽略溫度對燈絲電阻的影響)接在一個電壓可調(diào)的電源兩端,電流表的量程為,電流表的量程為。閉合開關(guān)S時,電流表、的指針偏轉(zhuǎn)均如圖乙所示,下列說法正確的是( )
A. 流過定值電阻R的電流是0.3A
B. 定值電阻R的阻值為6Ω
C. 流過定值電阻R和燈L的電流之比是
D. 在確保電路元件安全的情況下,電流表的最大示數(shù)為2.6A
【答案】B
【解析】
【詳解】A.如圖,兩個電阻并聯(lián),電流表A1在干路,A2在支路,測通過燈泡的電流;電流表、的指針偏轉(zhuǎn)相同,則A1接量程,讀數(shù)為1.5A;A2接量程,讀數(shù)為0.3A;流過定值電阻R的電流是
故A錯誤;
B.燈泡的電阻
燈泡兩端電壓等于電源電壓,電源電壓
定值電阻R的阻值為
故B正確;
C.流過定值電阻R和燈L的電流之比
故C錯誤;
D.在確保電路元件安全的情況下,燈泡兩端的電壓不能超過額定電壓,此時通過燈泡的最大電流
電源電壓最大為12V時,定值電阻的最大電流
電流表的最大示數(shù)為
故D錯誤。
故選B。
7. 如圖是小敏連接的實驗電路,電源電壓為3V保持不變,檢查導(dǎo)線連接無誤后,閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)燈泡、均不發(fā)光,于是他用一個電壓表來排查故障。當(dāng)電壓表并聯(lián)在兩端時示數(shù)為0,并聯(lián)在兩端時電壓表有示數(shù),且示數(shù)接近電源電壓。由此判斷電路的故障是( )
A. 斷路B. 斷路C. 短路D. 短路
【答案】B
【解析】
【詳解】由圖可知,兩燈串聯(lián),閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)燈泡L1、L2均不發(fā)光,說明電路發(fā)生斷路了,當(dāng)電壓表并聯(lián)在L1兩端時示數(shù)為0,說明L1沒有斷路,是其他電路斷路了,并聯(lián)在L2兩端時電壓表有示數(shù),且示數(shù)接近電源電壓,說明L2發(fā)生了斷路。故B符合題意,ACD不符合題意。
故選B。
8. 如圖是一個自制秤的工作原理圖,是定值電阻,滑動變阻器R的滑片和滑桿連接,當(dāng)往秤盤中放物體時,滑桿帶動滑動變阻器的滑片向上移動。下列說法正確的是( )
A. 被測物體質(zhì)量越大,電流表示數(shù)越小
B. 被測物體質(zhì)量越大,電路的總電阻越小
C. 被測物體質(zhì)量越小,R兩端電壓越大
D. 被測物體質(zhì)量越小,消耗的功率越大
【答案】AD
【解析】
【詳解】AB.有圖可知,R與R0串聯(lián),電流表測電路中的電流,滑桿中心是支點固定不動,當(dāng)被測物體質(zhì)量越大,物體重力越大,對秤盤的壓力越大,秤盤向下運動,滑片向上運動,滑動變阻器接入電阻變大,R0電阻不變,根據(jù)串聯(lián)電路電阻規(guī)律,總電阻變大,總電壓不變,根據(jù)歐姆定律可知,電流變小,電流表示數(shù)變小,故A正確,B錯誤;
CD.當(dāng)被測物體質(zhì)量越小,物體重力越小,對秤盤的壓力越小,秤盤向上運動,滑片向下運動,滑動變阻器接入電阻變小,R0電阻不變,根據(jù)串聯(lián)電路電阻規(guī)律,總電阻變小,總電壓不變,根據(jù)歐姆定律可知,電流變大,R0電阻不變,根據(jù)可知,R0電功率變大,根據(jù)可知,R0電壓變大,總電壓不變,根據(jù)可知,R兩端電壓變小,故C錯誤,D正確;
故選AD。
9. 圖是探究電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生熱量的多少跟什么因素有關(guān)的實驗裝置,兩個透明容器中密封著等量的空氣。下列說法正確的是( )
A. 實驗中,通過U形管中液面高度的變化來反映密閉空氣溫度的變化
B. 圖甲中兩容器中的電阻絲串聯(lián)起來連入電路中,目的是使通過兩段電阻絲的電流相同,通電一段時間后,左、右兩邊容器內(nèi)電阻絲產(chǎn)生的熱量之比是
C. 圖乙中在右側(cè)容器的外部,將一個5Ω的電阻和這個容器內(nèi)的電阻并聯(lián),目的是使通過兩個容器中電阻的電流不同
D. 若將乙圖中容器外5Ω的電阻換成10Ω,則不能探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系
【答案】AC
【解析】
【詳解】A.電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少不能直接觀察,但液體溫度的變化可以通過液面高度差的變化來反映,體現(xiàn)的是轉(zhuǎn)換思想,所以實驗中,通過U形管中液面高度的變化來反映密閉空氣溫度的變化。故A正確;
B.甲圖中兩容器中的電阻絲串聯(lián)起來連入電路中, 通過兩段電阻絲的電流相同,根據(jù)Q =I2Rt,可知在電流和通電時間不變時,電阻產(chǎn)生的熱量與電阻成正比,故甲圖中左右兩容器中相同時間電阻絲產(chǎn) 生的熱量之比為1∶2,故B錯誤;
C.圖乙中在右側(cè)容器的外部,將一個5Ω的電阻和這個容器內(nèi)的電阻并聯(lián),左側(cè)電阻的電流是干路電路,右側(cè)容器內(nèi)通過的電流是支路電流,所以電流不一樣,故C正確;
D.若將乙圖中容器外5Ω的電阻換成10Ω,也是沒有影響的,左側(cè)容器的電流依然是干路電流,大于右側(cè)容器內(nèi)的電流,還是可以探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系,故D錯誤。
故選AC。
10. 圖甲所示的電路中,滑動變阻器R的滑片P從b端向a端滑動的過程中,電壓表與電流表示數(shù)的變化關(guān)系如圖乙所示,則下列說法正確的是( )
A. 的阻值是10Ω
B. 電源電壓為4.5V
C. 滑動變阻器的最大阻值是50Ω
D. 當(dāng)電流表示數(shù)為0.3A時,滑動變阻器接入電路的阻值為5Ω
【答案】ABD
【解析】
【詳解】ABC.當(dāng)滑動變阻器的滑片在a端時,電路為R0的簡單電路,電流表測電路中的電流,由乙圖可得此時電流為0.45A,根據(jù)歐姆定律可得:電源的電壓
U=IR0=0.45A×R0……①
當(dāng)滑片在b端時,電阻R0與滑動變阻器的最大阻值串聯(lián),電壓表測滑動變阻器兩端的電壓,電流表測量總電流,由乙圖可得此時電流為0.15A,根據(jù)串聯(lián)電壓規(guī)律得
……②
解得電源的電壓U=4.5V,R0=10Ω?;瑒幼冏杵鞯淖畲笞柚?br>故AB正確,C錯誤;
D.當(dāng)電流表示數(shù)為0.3A時,電路總電阻為
則滑動變阻器接入電路的阻值為
故D正確。
故選ABD。
二、填空題(本大題共6個小題,11-15題每小題2分,16題4分,共14分)
11. 云南特色小吃“過橋米線”的湯香氣撲鼻是______________現(xiàn)象。如圖所示,用絲綢摩擦過的玻璃棒接觸驗電器的金屬球時,發(fā)現(xiàn)金屬箔片先閉合后又張開,這表明驗電器原來帶有___________電荷。
【答案】 ①. 擴散 ②. 負
【解析】
【詳解】[1]我們能聞到各種味道是由于分子在不停的做無規(guī)則運動,即擴散現(xiàn)象。
[2]用絲綢摩擦過的玻璃棒帶正電,接觸驗電器的金屬球時金屬箔片先閉合,說明電荷發(fā)生了中和,即驗電器原來帶有負電荷。
12. 圖甲是某電煮鍋的工作電路圖,有加熱和保溫兩個擋位,電煮鍋的加熱功率為1100W,保溫功率為220W,則電阻為___________Ω。斷開家中其它用電器,讓該電煮鍋單獨工作,圖乙所示的電能表10min內(nèi)轉(zhuǎn)了200圈,則該電煮鍋的實際加熱功率是_____________W。
【答案】 ①. 55 ②. 1000
【解析】
【詳解】[1]當(dāng)開關(guān)S1閉合時,電阻R1、R2并聯(lián),當(dāng)開關(guān)S1斷開時,只有R1工作;根據(jù)并聯(lián)電路的電阻可 知,并聯(lián)電路的總電阻小于任一分電阻,由可知,當(dāng)開關(guān)S1閉合時,電阻R1、R2并聯(lián), 此時電路的電阻最小,電功率最大,為加熱擋;當(dāng)開關(guān)S1斷開時,只有R1工作,此時電路中的總電阻最大,電功率最小,為保溫擋,加熱時電煮鍋的加熱功率為1100W,保溫功率為220W,由式子得
代入數(shù)據(jù)得
解得,R1=220Ω,R2=55Ω。
[2]電能表10min內(nèi)轉(zhuǎn)了200圈,消耗的電能為
該電煮鍋的實際加熱功率是
13. 產(chǎn)品型號為JA-F10A的手持風(fēng)扇,上面標(biāo)明輸入電壓為5V,電池容量為2000mA·h,它充滿電后,大約儲存了____________J的電能。如果焦炭完全燃燒獲得的熱量和這些電能相等,需要焦炭的質(zhì)量是________g(q焦炭=3.0×107J/kg)。
【答案】 ①. ②. 1.2
【解析】
【詳解】[1]儲存的電能為
[2]焦炭完全燃燒獲得的熱量和這些電能相等,即
Q放=W=3.6×104J
需要焦炭的質(zhì)量為
14. 要讓一段電路中有電流,它的兩端就______________要有電壓(選填“一定”或“不一定”)。家庭電路中電流過大的原因是:____________________(寫出一點即可)。
【答案】 ①. 一定 ②. 見解析
【解析】
【詳解】[1]電路中有電流,則電路一定為閉合回路,同時電路兩端一定有電壓。
[2]家庭電路中電流過大的原因是電路中的總功率過大或者發(fā)生短路。
15. 內(nèi)燃機的一個工作循環(huán)是由四個沖程組成的,圖中的__________(選填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”)是壓縮沖程。若該四沖程內(nèi)燃機1秒內(nèi)對外做功10次,則飛輪轉(zhuǎn)速是_____________r/min。
【答案】 ①. 甲 ②. 1200
【解析】
【詳解】[1]壓縮沖程活塞往上運動,進氣門、排氣門關(guān)閉,由圖可知甲是壓縮沖程。
[2]四沖程內(nèi)燃機對外做功一次,飛輪轉(zhuǎn)兩圈,1秒內(nèi)對外做功10次,說明飛輪1秒轉(zhuǎn)20圈,所以飛輪的轉(zhuǎn)速為
16. 閱讀短文,回答問題
2023年5月30日9時31分,搭載神舟十六號載人飛船的長征二號F遙十六運載火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射,景海鵬、朱楊柱、桂海潮三名航天員順利進入太空(如圖)。在軌期間,3名航天員在與地面科技人員密切配合下,穩(wěn)步推進空間應(yīng)用項目,共開展了70項空間實(試)驗和8項人因工程技術(shù)研究,獲取了大量的實驗數(shù)據(jù)。
神十六乘組還為廣大青少年帶來一場精彩的太空科普課,新晉“太空教師”景海鵬、朱楊柱、桂海潮開講的“天宮課堂”第四課,是中國航天員首次在夢天實驗艙內(nèi)進行授課。約48分鐘的授課中,“太空教師”介紹并展示了空間站夢天實驗艙工作生活場景,演示了球形火焰實驗、奇妙“乒乓球”實驗、動量守恒實驗以及又見陀螺實驗,并生動講解了實驗背后的科學(xué)原理。
2023年10月31日7時21分,神舟十六號載人飛船軌道艙與返回艙成功分離,在中國空間站出差5個月的航天員景海鵬、朱楊柱、桂海潮,辭別浩瀚星河,路上回家之路。
(1)長征二號F遙十六運載火箭使用偏二甲肼作燃料,是因為偏二甲肼具有較大的_____________(選填“比熱容”、“熱值”或“密度”);
(2)如果把動量守恒實驗用到的鋼球放進高溫材料科學(xué)實驗柜里加熱,鋼球的內(nèi)能___________(選填“增加”、“不變”或“減少”),這是通過______________的方式來改變鋼球的內(nèi)能;
(3)球形火焰實驗中蠟燭燃燒時將____________能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和光能。
【答案】 ①. 熱值 ②. 增加 ③. 熱傳遞 ④. 化學(xué)
【解析】
【詳解】(1)[1]火箭使用一種叫做偏二甲肼的液體燃料,主要的原因是它具有較大的熱值,完全燃燒相同質(zhì)量的該液體燃料時,可以 釋放出更多的熱量。
(2)[2][3]鋼球放進高溫材料科學(xué)實驗柜里加熱,把高溫材料的熱量傳遞給鋼球,溫度升高,內(nèi)能增加,是通過熱傳遞的方式改變鋼球內(nèi)能。
(3)[4]蠟燭燃燒時,產(chǎn)生熱量,以及發(fā)光,所以是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和光能。
三、作圖題(本大題共1個小題,共4分)
17. 小明用三個電流表和兩個燈泡做實驗,檢驗并聯(lián)電路干路電流是否等于各支路電流之和,其連接的電路如圖所示。這個電路中有一根導(dǎo)線接錯了,請在這根導(dǎo)線上打“×”,然后畫出正確的連接位置。
【答案】
【解析】
【分析】
【詳解】要探究并聯(lián)電路的電流關(guān)系,所以應(yīng)將兩燈泡并聯(lián),三個電流表分別測量干路和支路電流,所以需通過改動L2與負極相連的導(dǎo)線,將負極與燈泡L2相連的導(dǎo)線改接左下電流表的負接線柱,如圖所示:
18. 請用筆畫線代替導(dǎo)線,將圖中的開關(guān)、電燈和插座(插座準(zhǔn)備接大功率用電器)接入家庭電路中。
【答案】
【解析】
【詳解】燈泡接法:火線進入開關(guān),再進入燈泡,最后燈泡接零線,這樣在斷開開關(guān)能切斷火線,接觸燈泡不會發(fā)生觸電事故。既能控制燈泡,又能更安全;三孔插座的接法:上孔接地線;左孔接零線;右孔接火線。如圖所示:
四、實驗探究題(本大題共4個小題,第18題8分,第19題4分,第20題8分,第21題4分,共24分)
19. 為“比較不同物質(zhì)吸熱的情況”和“探究煤油和菜籽油的熱值大小關(guān)系”,小依同學(xué)組裝了如圖所示的實驗裝置。
(1)在安裝、調(diào)整實驗器材時,應(yīng)先調(diào)節(jié)___________(選填“A”或“B”);
(2)若要“比較不同物質(zhì)吸熱的情況”應(yīng)選擇____________兩圖的裝置進行實驗,為完成該實驗,還需要的測量儀器是______________,實驗中用________________來間接反映物質(zhì)吸收熱量的多少(選填“溫度計示數(shù)的變化”或“加熱時間”);
(3)小依同學(xué)在老師指導(dǎo)下進行實驗,收集的實驗數(shù)據(jù)記錄如下表:
通過分析表中數(shù)據(jù)可知,___________吸熱能力較強(選填“水”或“色拉油”)。物理學(xué)中引入了________這個物理量來描述物質(zhì)的吸熱能力;
(4)若要“探究煤油和菜籽油的熱值大小關(guān)系”應(yīng)選擇________________兩圖的裝置進行實驗,實驗中用_____________來間接反映燃料熱值的大?。ㄟx填“溫度計示數(shù)的變化”或“加熱時間”)。
【答案】 ①. B ②. 甲、乙 ③. 秒表 ④. 加熱時間 ⑤. 水 ⑥. 比熱容 ⑦. 甲、丙 ⑧. 溫度計示數(shù)的變化
【解析】
【詳解】(1)[1]在安裝、調(diào)整實驗器材時,為保證酒精燈外焰加熱,應(yīng)自下而上調(diào)節(jié),先調(diào)節(jié)B。
(2)[2]要比較不同物質(zhì)吸熱的情況應(yīng)加熱不同物質(zhì)并吸收相同熱量,吸收熱量的多少等于放出熱量的多少,故應(yīng)該放出相同的熱量,應(yīng)燃燒相同質(zhì)量的相同燃料,故應(yīng)選甲、乙兩圖。
[3]實驗中要記錄加熱時間,故還需要的測量儀器是秒表。
[4]燃料相同時,燃燒時間越長放出的熱量越多,物質(zhì)吸收的熱量也越多,故實驗中用加熱時間來間接反映物質(zhì)吸收熱量的多少。
(3)[5]由表中數(shù)據(jù)可知,加熱時間相同,物質(zhì)吸收熱量相同,但水的溫度變化量小,故水的吸熱能力較強。
[6]物理學(xué)中引入了比熱容這個物理量來描述物質(zhì)的吸熱能力。
(4)[7]要探究煤油和菜籽油的熱值大小關(guān)系應(yīng)使燃料種類不同,被加熱的物質(zhì)相同,故應(yīng)選甲、丙兩圖。
[8]實驗中燃燒不同燃料加熱相同質(zhì)量的相同物體,被加熱的物質(zhì)相同,吸熱能力相同,升高溫度越多說明吸收熱量越多,即燃料放出的熱量越多,即燃料熱值大,故是通過比較溫度計示數(shù)的變化來間接反映燃料熱值的大小的。
20. 在“探究影響導(dǎo)體電阻大小的因素”的實驗中,采用如圖所示的實驗裝置。電源電壓為3V且保持不變,甲、乙、丙是三根鎳鉻合金制成的導(dǎo)線,甲、乙長度相同但粗細(橫截面積)不同,甲、丙粗細相同而長短不同,導(dǎo)線丁是銅導(dǎo)線,長短、粗細與甲導(dǎo)線相同。
(1)依次將導(dǎo)線甲、丁接入電路,通過導(dǎo)線甲的電流較小,通過導(dǎo)線丁的電流較大,則__________(選填“甲”或“丁”)導(dǎo)線的電阻大;探究導(dǎo)線電阻的大小與橫截面積的關(guān)系,應(yīng)選用的兩根導(dǎo)線是___________;
(2)將導(dǎo)線丁接入電路,閉合開關(guān),用大功率吹風(fēng)機先對其吹一段時間熱風(fēng),再改用冷風(fēng)擋對該導(dǎo)線吹冷風(fēng),此過程中觀察到電流表的示數(shù)先變小后變大,此現(xiàn)象說明導(dǎo)體電阻的大小與導(dǎo)體的____________有關(guān);
(3)本實驗主要用到的探究方法是________________(寫出一種即可)。
【答案】 ①. 甲 ②. 甲、乙 ③. 溫度 ④. 控制變量法或轉(zhuǎn)換法
【解析】
【詳解】(1)[1][2]實驗中,將導(dǎo)線甲、丁接入電路,通過導(dǎo)線甲的電流較小,通過導(dǎo)線丁的電流較大,電路中電阻越大,電流越小,則甲導(dǎo)線的電阻大。
探究導(dǎo)線電阻的大小與橫截面積的關(guān)系,應(yīng)控制導(dǎo)線的材料、長度相同,橫截面積不同,應(yīng)選用的兩根導(dǎo)線是甲、乙。
(2)[3]將導(dǎo)線丁接入電路,閉合開關(guān),用大功率吹風(fēng)機先對其吹一段時間熱風(fēng),觀察到電流表的示數(shù)先變小,說明導(dǎo)線的溫度升高,電阻變大;改用冷風(fēng)擋對該導(dǎo)線吹冷風(fēng),觀察到電流表的示數(shù)后變大,說明丁導(dǎo)線的溫度降低,電阻變?。淮爽F(xiàn)象說明導(dǎo)體電阻的大小與導(dǎo)體的溫度有關(guān)。
(3)[4]本實驗探究其中一個因素對電阻的影響時,控制其他因素不變,主要用到的探究方法是控制變量法。
21. 圖甲是測量定值電阻Rx阻值的實驗電路圖。
(1)用筆畫線代替導(dǎo)線把圖乙所示的實物圖連接完整,要求滑片P向左移動時電流表示數(shù)變大_________;
(2)在連接電路時,開關(guān)必須處于____________(選填“閉合”或“斷開”)狀態(tài)。閉合開關(guān)后,將滑動變阻器的滑片移動到某一位置時,電流表示數(shù)為0.4A,電壓表的示數(shù)如圖丙所示,本次測得Rx的阻值為____________Ω;
(3)小敏對實驗進行拓展,利用電源(電壓未知但恒定不變)、最大阻值為R0的滑動變阻器、電壓表、開關(guān)等器材,設(shè)計了如圖丁所示的電路也能測出Rx的阻值,請你完成下列實驗步驟:
①按電路圖正確連接電路;
②將滑動變阻器的滑片滑到中點,閉合開關(guān)S、S1,讀出電壓表示數(shù)為U1;保持滑動變阻器的滑片位置不變,閉合開關(guān)S,斷開開關(guān)S1,讀出電壓表示數(shù)為U2;
③待測電阻Rx=________________(用R0、U1、U2表示);
(4)完成實驗后,同學(xué)們又找來幾個不同阻值的定值電阻,用圖甲所示電路圖來探究“通過導(dǎo)體的電流與電阻的關(guān)系”。當(dāng)電阻為15Ω時,電流表的示數(shù)為0.1A,換用20Ω的電阻后,閉合開關(guān),應(yīng)將滑動變阻器的滑片向___________(選填“左”或“右”)端移動,使電壓表的示數(shù)為____________V,讀出電流表的示數(shù)。多次換用阻值不同的定值電阻,進行正確操作后即可得出結(jié)論;
(5)用標(biāo)有2.5V的小燈泡替換定值電阻,還可以測量小燈泡的電功率,某小組測量的數(shù)據(jù)如下表所示。
分析表中數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)小燈泡亮度越來越暗,是因為小燈泡的實際功率____________(選填“變大”、“變小”或“不變”)的緣故;小燈泡的額定功率是___________W。
【答案】 ①. ②. 斷開 ③. 5 ④. ⑤. 右 ⑥. 1.5 ⑦. 變小 ⑧. 0.65
【解析】
【詳解】(1)[1]滑片P向左移動時電流表示數(shù)變大,則滑動變阻器接入電路的電阻變小,由電路圖知滑動變阻器接左下接線柱與定值電阻串聯(lián),如圖所示:
(2)[2]為保護電路,連接電路時,開關(guān)必須斷開,并將滑動變阻器滑片置于阻值最大處。
[3]由圖丙可知,電壓表所選量程為0~3V,的示數(shù)為2V,則Rx兩端的電壓為2V,則測得Rx的阻值為
(3)[4]閉合開關(guān)S、S1,將滑動變阻器滑片滑到中點時,只有滑動變阻器最大值的一半接入電路,此時電壓表的示數(shù)為電源電壓。保持滑動變阻器的滑片位置不變,閉合開關(guān)S,斷開開關(guān)S1時,Rx與滑動變阻器的最大值接入電路,此時電壓表測滑動變阻器最大值一半的電壓,由串聯(lián)電路的電壓規(guī)律可知,Rx兩端的電壓
由串聯(lián)電路的電流規(guī)律可知,通過Rx的電流
則待測電阻Rx的阻值
(4)[5][6]當(dāng)電阻為15Ω時,電流表的示數(shù)為0.1A,此時電壓表的示數(shù)為
根據(jù)串聯(lián)電路的分壓原理可知,將定值電阻由15Ω改接成20Ω的電阻,電阻增大,其分得的電壓增大;探究電流與電阻的實驗中應(yīng)控制電壓不變,根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律可知,為了保持定值電阻兩端電壓不變,應(yīng)增大滑動變阻器分得的電壓,則應(yīng)增大滑動變阻器連入電路中的電阻,所以滑片應(yīng)向右端移動,使電壓表的示數(shù)為1.5V不變。
(5)[7]由表中數(shù)據(jù),根據(jù)P=UI可得,燈泡的實際功率越來越小,故小燈泡亮度越來越暗,是因為小燈泡的實際功率變小。
[8]小燈泡的額定電壓為2.5V,由表中數(shù)據(jù)可知,當(dāng)燈泡兩端的電壓為2.5V時,電流為0.26A,根據(jù)P=UI可得,燈泡的額定功率
22. 如圖所示,為了探究發(fā)光二極管的單向?qū)щ娦?,把兩個發(fā)光二極管極性相反地并聯(lián)起來接入電路,閉合開關(guān),發(fā)光二極管A亮,B不亮。接下來的操作是①__________。如果出現(xiàn)②_______________的結(jié)果,則初步說明發(fā)光二極管具有單向?qū)щ娦浴?br>【答案】 ①. 斷開開關(guān),將電源的正負極對調(diào),再閉合開關(guān) ②. 發(fā)光二極管B亮,A不亮
【解析】
【詳解】[1]如圖所示,發(fā)光的二極管A是從正進負出,二極管正常發(fā)光,發(fā)光二極管B是負進正出,所以B不發(fā)光,為了探究發(fā)光二極管的單向?qū)щ娦?,還需要改變電流的方向,故接下來的操作是斷開開關(guān),將電源的正負極對調(diào),再閉合開關(guān)。
[2]觀察燈泡發(fā)光的情況,發(fā)現(xiàn)原來發(fā)光的A現(xiàn)在不發(fā)光了,原來不發(fā)光的B發(fā)光的了,初步說明發(fā)光二極管具有單向?qū)щ娦浴?br>五、綜合題(本大題共2個小題,每小題9分,共18分)要求:(1)語言表述簡練、準(zhǔn)確;(2)寫出必要的運算和推理過程;(3)帶單位計算;(4)計算結(jié)果若有近似,均保留兩位小數(shù)。
23. 下表是型號為MB-RS4098的美的全智能電飯煲的部分產(chǎn)品技術(shù)參數(shù)。
(1)某次煮飯時在電飯煲內(nèi)加入1.5L初溫為20℃的水,求加熱至沸騰水吸收的熱量[當(dāng)時氣壓為一標(biāo)準(zhǔn)大氣壓,,];
(2)若電飯煲加熱20分鐘,水和米共同吸收的熱量為,求加熱效率;
(3)此電飯煲的保溫能耗合多少J?
【答案】(1);(2)80%;(3)
【解析】
【詳解】(1)1.5L水的體積為
水的質(zhì)量為
加熱至沸騰水吸收的熱量為
(2)加熱時間為
加熱20分鐘消耗的電能為
加熱效率為
(3)由表格數(shù)據(jù)可知,此電飯煲的保溫能耗為
答:(1)加熱至沸騰水吸收的熱量為5.04×105J;
(2)加熱效率為80%;
(3)此電飯煲的保溫能耗合2.448×105J。
24. 如圖所示,電源電壓不變,為電阻箱,燈L標(biāo)有“6V;6W”字樣(忽略溫度對燈絲電阻的影響),滑動變阻器的規(guī)格為“50Ω;2A”。只閉合開關(guān)、,滑動變阻器滑片滑到最左端時,燈L正常發(fā)光。求:
(1)燈L正常發(fā)光時的電阻和電源電壓;
(2)只閉合開關(guān)、,滑動變阻器滑片滑到最右端時,調(diào)節(jié)電阻箱使電流表示數(shù)為0.1A,10s內(nèi)電流通過電阻箱所做的功;
(3)保持第(2)問中電阻箱接入電路的阻值不變,整個電路消耗的最大功率。
【答案】(1)6Ω,6V;(2)1J;(3)9.6W
【解析】
【詳解】(1)燈L標(biāo)有“6V;6W”字樣,因此燈L正常發(fā)光時的電阻
當(dāng)只閉合、,滑動變阻器的滑片滑到最左端時,只有燈L接入電路,且燈L正常發(fā)光,所以電源電壓
(2)當(dāng)只閉合、,滑動變阻器的滑片滑到最右端時,與R串聯(lián),且
(3)當(dāng)、、均閉合,滑動變阻器的滑片滑到最左端時,燈L與并聯(lián),此時整個電路消耗的功率最大
答:(1)燈L正常發(fā)光時的電阻為6Ω,電源電壓為6V;
(2)10s內(nèi)電流通過電阻箱R0所做的功1J;
(3)整個電路消耗的最大功率為9.6W。物質(zhì)
質(zhì)量m/g
初溫/℃
加熱時間t/min
末溫/℃

100
25
10
50
色拉油
100
25
10
78
次數(shù)
1
2
3
4
5
電壓U/V
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
電流I/A
0.26
0.23
0.20
0.18
0.14
小燈泡亮度
亮度越來越暗
額定加熱功率
額定電壓
額定容量
待機功率
保溫能耗
能效等級
860W
220V
4.0L
1.8W
68W·h
3級

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