吉林省长春市榆树市北片联考2024-2025九年级上学期11月月考物理试题

吉林省长春市榆树市北片联考2024-2025学年九年级上学期11月月考物理试题
一、选择题(共10小题,每小题2分,共20分。在每小题给出的四个选项中,第1~8题只有一项是符合题目要求的;第9~10题有多项符合题目要求,全部选对得2分,选对但不全的得1分,有选错的得0分)
1.(2024九上·榆树月考)串联的水果点亮了一组发光二极管(LED),如图所示。下列说法正确的是(  )
A.水果在这里相当于用电器
B.发光二极管主要是由超导材料制成的
C.原电路不动,只将二极管两极对调,会继续发光
D.如果再串联一个水果,发光二极管将变亮
【答案】D
【知识点】电路的构成及电路图;串联电路的电压规律;半导体特点及作用
【解析】【解答】A.电路中,水果接入电路,提供电能,相当于电源,故A错误;
B.发光二极管是由半导体材料制成的,具有单向导电性,故B错误;
C.发光二极管具有单向导电性,若只将二极管两极对调,则通过二极管的电流方向与原来相反,LED没有电流通过,不会继续发光,故C错误;
D.若再串联一个水果,电源电压变大,通过发光二极管的电流变大,发光二极管变亮,故D正确。
故选D。
【分析】LED灯是半导体材料制成的,具有单向导电性;水果电池提供电能时,相当于电源。
2.(2024九上·榆树月考)“估测”是学习物理必备的能力,小明同学对以下物理量估测合理的是(  )
A.家用空调工作10小时消耗的电能约
B.电饭锅加热功率约为100W
C.家用冰箱电流约为1A
D.一节铅蓄电池的电压是36V
【答案】C
【知识点】电流和电流的单位换算;电压和电压的单位换算;电功率;电功率的计算
【解析】【解答】A.家用空调的功率约1000W,工作10h,消耗的电能为
,故A不符合题意;
B.电饭锅加热功率较大,约为1000W,故B不符合题意;
C.家用冰箱是间歇性工作,工作时的电流约为1A,故C符合题意;
D.一块铅蓄电池,电压是2V,故D不符合题意;
故选C。
【分析】空调、电饭锅的电功率约1000W,冰箱的电流约1A;蓄电池的电压为2V。
3.(2024九上·榆树月考)在气候干燥的冬天,化纤外套与毛质内衣由于摩擦而紧贴在一起。对这种现象解释正确的是(  )
A.外套与内衣由于摩擦带有等量同种电荷
B.外套与内衣由于摩擦使电荷发生了转移
C.两者紧贴的原因与验电器工作原理相同
D.外套与内衣由于摩擦,创造了新的电荷
【答案】B
【知识点】两种电荷
【解析】【解答】 在气候干燥的冬天,化纤外套与毛质内衣由于摩擦而紧贴在一起,这属于摩擦起电,摩擦过程中转移了电荷,让毛衣和外套带了等量的异种电荷电,异种电荷相互吸引,故ACD错误,B正确。
故选:B。
【分析】 (1) 用摩擦的方法使两个不同的物体带电的现象,叫摩擦起电(或两种不同的物体相互摩擦后,一种物体带正电,另一种物体带负电的现象)。摩擦过的物体具有吸引轻小物体的性质,这就是摩擦起电的现象。其实质是电荷的转移 。
(2) 验电器工作原理:同种电荷相互排斥,箔片将自动分开,张成一定角度。
4.(2024九上·榆树月考)某用电器的能量流向图如图所示,由此可知该用电器可能是(  )
A.电饭煲 B.白炽灯 C.电热水器 D.电风扇
【答案】D
【知识点】能量的转化或转移
【解析】【解答】图中,该用电器工作时,少部分电能转化为内能,大部分电能转化为机械能,电动机主要将电能转化为机械能,还有少量内能,D符合题意;电饭煲和电热水器工作时,将全部电能转化为内能,
白炽灯工作时,将部分电能转化为光能,部分电能转化为内能,故ABC不符合题意。
故选D。
【分析】根据电能转化为机械能,判断为电动机的能量变化;电热器将电能转化为内能。
5.(2024九上·榆树月考)如图所示,电源电压为6V,闭合开关后,电压表的示数为4V,则下列描述不正确的是(  )
A.R1两端电压为2V B.R2两端电压为4V
C.开关断开后,电压表无示数 D.开关断开后,电压表示数为6V
【答案】C
【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】AB.由图可知,闭合开关后,R1、R2串联,电压表测R2两端的电压;
已知电压表的示数为4V,则R2两端的电压为4V;
电源电压为6V,由串联电路的电压特点可知,R1和R2两端电压之和为6V;
则R1的电压U1=U﹣U2=6V﹣4V=2V
故A、B正确不符合题意;
CD.开关断开后,电压表与R1组成串联电路,此时电压表测量的是电源电压,则电压表的示数为6V,故C错误符合题意,D正确不符合题意。
故选C。
【分析】 由电路图可知,闭合开关后,两电阻串联、电压表测量R2两端的电压,电源电压是6V并保持不变,利用串联电路的电压特点求得R1两端的电压;开关断开后,电压表与电源连通,其示数等于电源电压。
6.(2024九上·榆树月考)如图的插线板中,a接电源,b接台灯,c接电风扇,两个用电器均正常工作时,a、b、c中的电流分别用Ia、 Ib 、Ic表示,它们之间的关系是(  )
A.Ia= Ib B.Ic=Ia+ Ib C.Ia=Ib+ Ic D.Ib= Ic
【答案】C
【知识点】并联电路的电流规律
【解析】【解答】图中,插线板中,每组插孔之间是并联的,各用电器互不影响,a接电源,处于干路中,根据并联电路电流规律,Ia=Ib+Ic,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
【分析】在并联电路中,干路电路等于各支路电流之和。
7.(2024九上·榆树月考)请你仔细观察并分析电路图,下列说法正确的是(  )
A.两灯串联,两电压表示数相同 B.两灯并联,两电压表示数不同
C.两灯串联,两电压表示数不同 D.两灯并联,两电压表示数相同
【答案】C
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;串联电路的电压规律
【解析】【解答】由电路图可知,灯泡L1、灯泡L2首尾依次相连属于串联,电压表V1测电源电压,电压表V2测灯泡L2两端的电压,根据串联电路电源电压等于用电器电压之和,所以电压表V1示数大于电压表V2。故ABD错误,C正确。
故选C。
【分析】1、电路的串并联:串联:电路元件首位相连,用电器相互干扰,并联:电路元件首首相连,用电器互不干扰,开关在干路上控制整个电路的通断,开关在支路上控制单个支路的通断;家庭、公共场所的电路为并联电路;
2、串联电路的电路规律:串联电路,电流处处相等,电源的电压为用电器电压之和,总电阻为用电器电阻之和。
8.(2024九上·榆树月考)节约粮食是餐饮文明的重要标志之一。阳城县某自助餐厅开展了“吃多少,拿多少”的活动,在平台上放了一个电子秤。如图是电子秤的原理图,R0是定值电阻,R是滑动变阻器,它的金属滑片P与弹簧顶端固定在一起。下列说法正确的是(  )
A.电路中R0是没有作用的
B.电子秤仪表是由电压表改装而成的
C.食品质量越小,R两端的电压越小
D.食品质量越大,通过R的电流越大
【答案】D
【知识点】电流的测量及电流表的使用;电路的动态分析
【解析】【解答】A.图中,如果没有定值电阻R0,当滑变R接入电路中的电阻为0,电路短路,会烧坏示数表和电源,即R0可以防止电流过大,烧坏示数表和电源,起保护电路的作用,故A错误;
B.图中,R0与R串联,示数表串联在电路中,是电流表改装的,故B错误;
C.食品质量越少,滑片上移,接入电路中的电阻越大,总电阻越大,电流越小,根据U=IR,R0两端的电压越小,根据串联电路电压规律,R两端的电压越大,故C错误;
D.食品质量越大时,滑片下移,接入的电阻越小,总电阻越小,根据,电流越大,故D正确。
故选D。
【分析】电流表串联在电路中使用;根据,在串联电路中,电阻减小,电流变大;串联电路的总电压等于各分电压之和。
9.(2024九上·榆树月考)如图装置可以探究以下实验:①探究电流与电压的关系;②探究电流与电阻的关系,其中电源电压恒定,R1是电阻箱,以下操作正确的是(  )
A.①中,保持R2不变,闭合S后调节R1,改变V的示数
B.①中,保持R1不变,闭合S后调节R2,改变V的示数
C.②中,增大R1,闭合S后保持R2不变,记录A的示数
D.②中,增大R1,闭合S后向右移滑片,使V示数不变
【答案】B,D
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】AB.探究电流与电压的关系时,需控制R1的阻值不变,改变R1两端的电压,调节R2改变接入电路的阻值,故A错误,B正确;
CD.探究电流与电阻的关系时,控制电压表的示数不变,改变R1接入电路的阻值,移动R2的滑片使电压表的示数不变;R1增大,分压变大,闭合S后,向右移滑片增大R2的阻值,使电压表的示数不变,故C错误,D正确。
故选BD。
【分析】探究电流和电压关系时,保持电阻一定,通过移动滑片改变电阻两端的电压;探究电流和电阻关系时,需要保持电压一定,更换电阻后,移动滑片使电压表示数不变。
10.(2024九上·榆树月考)如图甲所示的电路,R0为定值电阻,闭合开关,调节滑动变阻器R的阻值,记录电压表、电流表的示数,作出U﹣I关系图象如图乙①所示。已知某小灯泡的U﹣I图象如图乙②所示,现用该小灯泡替换图甲中的滑动变阻器,电路其他元件不变,则下列结果正确的是(  )
A.电源电压3V B.灯泡实际功率0.2W
C.R0阻值10Ω D.接入灯泡后电路总功率是0.75W
【答案】A,B,C
【知识点】串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】AC.图中,R0、R串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流。图乙中,电流为0.2A时,R两端的电压为1V,根据U=IR和串联电路的电压规律,电源电压U=U0+UR=IR0+UR=0.2A×R0+1V·······①
当电路中的电流为0.3A时,R两端的电压为0V,电源电压:U=U0'=I'R0=0.3A×R0······②
联立①②,解得:R0=10Ω,U=3V,故AC正确;
BD.用小灯泡替换滑动变阻器时,电压表测灯泡两端的电压。图乙中,当电路中的电流为0.2A时,灯泡两端的电压为1V,则R0两端的电压:U0"=I"R0=0.2A×10Ω=2V,
根据串联电路的电压规律,电源电压U=U0"+UL=2V+1V=3V,电路中的电流为0.2A,则灯泡实际功率:PL=UL I"=1V×0.2A=0.2W,电路总功率:P=UI"=3V×0.2A=0.6W,故B正确,D错误。
故选ABC。
【分析】根据串联电路总电压等于各用电器分压之和;根据图像中的电流和电压,利用U=IR,计算分压;结合灯泡分压和电流,根据P=UI,计算电功率,利用总电压可以计算总功率。
二、非选择题(共50分)
11.(2024九上·榆树月考)如图所示是某品牌行李箱,它外形美观,内部装有蓄电池和电动机,可以短时间骑行,并配备USB接口。
(1)骑行时,行李箱内电动机工作时主要把   能转化成   能;
(2)对蓄电池充电时,蓄电池是   (选填“用电器”或“电源”);
(3)行李箱上的发光二极管即使不亮,电动机也能工作,说明二极管和电动机是   联的。
【答案】电;机械;用电器;并
【知识点】能量的转化或转移;串联电路和并联电路的辨别
【解析】【解答】(1) 骑行时,行李箱内电动机工作时主要把 电能转化为机械能。
(2)对蓄电池充电时,蓄电池消耗电能,属于用电器。
(3) 行李箱上的发光二极管即使不亮,电动机也能工作,说明二极管和电动机是 互不影响的,属于并联。
综上 第1空、电; 第2空、机械; 第3空、用电器; 第4空、并联。
【分析】1、电路的串并联:串联:电路元件首位相连,用电器相互干扰,并联:电路元件首首相连,用电器互不干扰,开关在干路上控制整个电路的通断,开关在支路上控制单个支路的通断;家庭、公共场所的电路为并联电路;
2、完整的电路包括电源(提供电压);导线,开关(控制电路通断);用电器(消耗电能)。
12.(2024九上·榆树月考)用图甲所示的天然磁石制作司南,该磁石的B端是   (选填“N”或“S”)极。他将该磁石的D端磨成勺柄,打磨成勺状指南针(即“司南”)。再用细线将其悬挂,如图乙所示,司南静止时,勺柄指向地理的   (选填“北”或“南”)极。打磨过程中,通过   方式改变磁石的内能。
【答案】N;南;做功
【知识点】做功改变物体内能;磁场;地磁场
【解析】【解答】磁体周围的磁感线从磁体的N极出发,回到S极,图中,磁石周围的磁感线从B端出发,回到D端,则B端是N极,D端是S极。将磁石的D端磨成勺柄,悬挂静止时,勺柄指向地理的南极。
打磨时,相互摩擦,是通过做功方式改变磁石的内能的。故第1空填:N;第2空填:南;第3空填:做功。
【分析】磁体周围的磁感线从N处出来,从S极回到磁体;磁体的N极指向地球的南极;做功和热传递,可改变物体的内能。
13.(2024九上·榆树月考)小洋从滑梯上滑下的过程中,感到臀部有灼热感,这是通过方式改变物体的内能,该能量转化过程相当于内燃机的冲程。
【答案】做功
【知识点】做功改变物体内能;热机
【解析】【解答】小洋从滑梯上滑下,克服摩擦做功,将机械能转化为内能,与内燃机的压缩冲程能量变化相同。故第1空填:做功。【分析】物体间相互摩擦,是做功改变内能。
14.(2024九上·榆树月考)用笔画代替导线完成图中电路的实物连接.要求:两灯并联,开关控制整个电路,电流表测量通过L1、L2的总电流,导线不能交叉.
   
【答案】
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;串、并联电路的设计
【解析】【解答】根据要求,两灯泡并联,开关控制整个电路,在干路上,电流表测总电流,在干路上,电流分别经过L1、L2,如下图所示:
【分析】灯泡并联,在不同支路上;电流表测量总电流,在干路上,开关在干路上,控制所有用电器。
15.(2024九上·榆树月考)2023年11月28日,内地与澳门合作研制首颗科学卫星“澳门科学一号”投入使用仪式在澳门举行,该卫星的投入使用,将大幅提高我国空间磁场探测技术水平。
(1)磁体周围的小磁针静止时   极(选填“N”或“S”)所指的方向为该点磁场的方向。
(2)若假想地磁场是由地球内部一块大磁铁产生的,如图所示,能合理描述这块大磁铁的是   图(选填“甲”或“乙”)。
【答案】N;乙
【知识点】磁场
【解析】【解答】(1)磁体周围存在磁场,小磁针静止时,N极所指的方向规定为该点磁场方向。
(2)地球本身是一个大磁体,自由静止在地球附近的小磁针,其一端指南一端指北,指南的一端叫作南极,指北的一端叫作北极。根据同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,则地磁的北极在地理的南极附近,地磁的南极在地球的北极附近,图乙能合理描述这块大磁铁。
【分析】(1)磁体周围有磁场,小磁针的N极指向为该点磁场方向;
(2)根据磁极间的相互作用,判断磁极位置;地磁的北极在地理的南极附近,地磁的南极在地球的北极附近。
16.(2024九上·榆树月考)小明设计了如图甲所示的电路探究并联电路的电流特点,他选用了两个不同规格的小灯泡,然后用一个电流表分别接在A、B、C三处去测量电流。(忽略温度对灯丝电阻的影响)
实验次数 IA/A IB/A IC/A
1 0.14 0.08 0.22
2 0.28 0.16 0.44
3 0.10 0.16 0.26
(1)连接电路时,开关应处于   状态,电流表应该   联在电路中;
(2)闭合开关前,电流表的指针如图乙所示,出现这种现象的原因是   ;
(3)小明通过改变电路元件的方法,完成多次测量,并将测量数据记录到上表中,由表格中数据可知,第2次实验是在第1次实验的基础上换了一个规格不同的   (选填“灯泡”或“电源”);
(4)他多次测量的目的是   ;
(5)由实验数据可得出,并联电路中的电流规律:   。(用IA、IB、IC表示)
【答案】断开;串;电流表未调零;电源;避免实验偶然性;IC=IA+IB
【知识点】探究串并联电路中的电流特点实验
【解析】【解答】探究并联电路的电流特点时,
(1)连接电路时,开关应处于断开状态,可保护电路;电流表应与被测物体串联。
(2)闭合开关前,电流表未接入,指针如图乙,没有指在零刻度,是电流表指针没有调零。
(3)根据表格数据,第2次实验的电流值,是第1次实验的2倍,第2次实验是在第1次实验的基础上,换了规格不同的电源;
(4)多次测量时,测量多组电流值,使实验得到的结论具有普遍性。
(5)根据表中数据,0.14A+0.08A=0.22A,0.28A+0.16A=0.44A,0.10A+0.16A=0.26A,
可得出:并联电路中,干路电流等于各支路电流之和;即IA+IB=IC。
【分析】(1)连接电路时,开关断开;电流表和所测量的位置串联;
(2)使用电流表时,指针要调零;
(3)根据电流表示数倍数关系,可以得出,用电器相同,电源电压改变;
(4)探究并联电路电流规律时,多次实验,可以探究普遍性;
(5)并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。
17.(2024九上·榆树月考)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。
18.(2024九上·榆树月考)为了研究不同物质的吸热能力,某同学用两个完全相同的电加热器,分别给质量和初温都相同的甲、乙两种液体同时加热,分别记录加热时间和温度,根据记录的数据作出了两种液体的温度随时间变化的图像,如图所示。
(1)甲、乙吸收热量的多少是通过。   来反映的;
(2)要使甲、乙升高相同的温度,应给   加热更长的时间;
(3)如果让你从甲、乙两液体中选择汽车的冷却液,应选择   液体;
(4)如果乙液体的比热容为,则甲液体的比热容为   。
【答案】加热时间;乙;乙;
【知识点】比热容;比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】探究不同物质的吸热能力时,(1)实验中,不能直接测量热量,用加热时间来表示吸收热量的多少,运用了转换法的思想。
(2)根据图像,乙升温慢,若甲和乙升高相同的温度,乙需要加热更长的时间,乙的吸热能力强。
(3)汽车的冷却液需要使用吸热能力较强的物质,由于乙液体吸热能力强,应选用乙作为汽车的冷却液。
(4)图中,加热4min,甲升高40℃,乙升高30℃,根据,在质量和吸热相同时,比热容与升高的温度成反比,故甲的比热容是:

【分析】(1)根据加热时间表示物体吸收热量的多少,利用了转换法;
(2)根据图像,当加热相同时间,乙物体升温慢,当温度差相同时,乙的加热时间长;
(3)汽车的冷却液需要吸热能力强的液体,吸收热量后,温度变化慢;
(4)根据质量和热量相同,结合温度差的关系,计算比热容的大小。
19.(2024九上·榆树月考)小明用图甲所示的电路做“用伏安法测量某定值电阻Rx的阻值”的实验。
(1)连接电路时,开关应该   。如图甲,闭合开关前应将滑动变阻器滑片移到最   端(选填“左”或“右”);
(2)闭合开关后调节滑动变阻器滑片,当电压表的示数如图乙所示时,电流表的示数如图丙所示,定值电阻Rx的阻值是   Ω;
(3)小明在实验过程中通过移动滑片改变定值电阻两端电压和通过它的电流多次测量,其目的是   ;
(4)如果将定值电阻Rx换成小灯泡来做该实验,我们将发现当小灯泡两端电压改变时,小灯泡电阻有明显改变,这是因为灯丝电阻随   变化而变化的原因。
【答案】断开;右;4;多次实验求平均值,减少误差;温度
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】用伏安法测量定值电阻Rx的阻值时,(1)连接电路时,开关应断开,要将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处,即最右端,可保护电路;
(2)图乙中,根据电压表接入电路的量程为0~3V,分度值为0.1V,示数为2.0V;图丙中,电流表接入的量程为0~0.6A,分度值为0.02 A,示数为0.5A,计算电阻为:;
(3)实验中,通过移动滑片,测量多组电压和电流,多次实验求平均值,减小测量误差。
(4)测量灯泡灯丝的电阻时,小灯泡电阻有明显改变,随温度的升高而增大,是灯丝多组受温度的影响。
【分析】(1)连接电路时,开关断开;滑片滑到电阻最大处;
(2)根据电流表、电压表量程和指针位置,测量电流、电压,根据,计算电阻;
(3)移动滑片,测量多组电压和电流值,计算多组电阻,可计算平均值,减小误差;
(4)灯丝电阻随温度的变化而变化。
20.(2024九上·榆树月考)小明和小丽利用如图所示的装置探究“导体产生的热量与电阻大小的关系”。
(1)如图所示,质量相等的两瓶煤油中都浸泡着材料与长度均相同的金属丝,已知R甲较小,则两根金属丝中横截面积较大的是   (选填“甲”或“乙”);
(2)实验中,小明和小丽发现乙烧瓶中温度计的示数升高较快,这表明:在电流及通电时间相等的情况下,导体的   越大,产生的热量越多;
(3)小明提议利用该装置改做“比较水和煤油比热容的大小”的实验,则他们应将其中一烧瓶中的煤油换成质量、温度均相等的水,并使甲、乙两烧瓶中金属丝的电阻   (选填“相等”或“不相等”);水和煤油吸热的多少是通过   来反映的。(选填“温度计示数”或“通电时间”),该处用到的研究方法是   。
【答案】甲;乙;相等;通电时间;转换
【知识点】电流的热效应;比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】探究导体产生的热量与电阻大小的关系时,(1)电阻大小与导体的材料、长度、横截面积有关,材料与长度相同时,横截面积越大,电阻越小;两电阻的材料和长度相同,甲电阻比乙电阻小,则甲金属丝的横截面积大。
(2)实验时,烧瓶中两电阻串联,电流、通电时间相等,两个烧瓶装有等质量的煤油,乙瓶中的温度计示数升高较快,则乙烧瓶电热丝产生的热量较多,则乙瓶中的金属丝电阻大,在相同时间产生的热量多。
(3)比较水和煤油的比热容时,烧瓶中装等质量的水和煤油,故其中一个烧瓶中用相同质量的水代替煤油;加热相同的时间,让水和煤油吸收的热量相等,两瓶中都是相同阻值的电阻丝,电阻相等;通过水和煤油温度的变化大小得出比热容的大小;实验中,通过加热时间表示液体吸收热量多少,利用了转换法。
【分析】(1)当导体的材料和长度相同时,横截面积越大,电阻越小;
(2)根据,在电流和通电时间相同时,电阻越大,产生的热量越多;
(3)探究不同物质的吸热能力时,利用相同的电阻丝加热质量相等的不同液体;通过加热时间,表示物体吸收热量的多少,利用了转换法。
21.(2024九上·榆树月考)用如图所示实验装置探究“电流通过导体产生的热量与什么因素有关”,两个透明容器中封闭着等量的空气,其中(实验前“U”形管内液面是相平的)。
(1)实验中,通过观察   来比较电流产生热量的多少。下面实验也用这种实验方法的是   ;
A.认识电压时,我们用水压来类比
B.探究影响导体电阻大小的因素时,我们利用灯的亮度反应连入阻值的变化
C.探究电流与电阻关系时,保持定值电阻两端电压不变
(2)只闭合S1可以探究电流产生热量与   的关系;
(3)闭合S1和S2,此时通过R1的电流与通过R2的电流的比   ,左侧U形管内液柱的高度差比右侧更大,这说明   对产生的热量影响更大;
(4)某小组在利用该装置实验时,闭合S1、S2发现右侧U形管两侧液面高度差更大(左侧U形管液面有高度差),经检查气密性良好,请你分析实验现象的原因:   。
【答案】U形管两侧液面高度差;B;电阻;2∶1;电流;R3断路或R3所在支路有断路
【知识点】焦耳定律;电流的热效应
【解析】【解答】探究电流通过导体产生热量的影响因素时,(1)实验时,电阻产生热量不同,装置内气体体积膨胀不同,使U形管液面高度差发生变化,可以通过U形管液面高度差,反应电流产生热量的多少,利用了转换法。
A.用水压来类比电压,利用了类比法,故A不符合题意;
B.探究导体电阻大小的影响因素时,利用灯的亮度反应连入阻值的变化,是转换法,故B符合题意;
C.探究电流与电阻关系时,保持定值电阻两端电压不变,是控制变量法,故C不符合题意。
故选B。
(2)只闭合S1,R1与R2串联,电流相同,电阻不同,可探究电流产生热量与电阻的关系。
(3)两个开关都闭合,R2与R3并联,又与R1串联,R2与R3的阻值相等,通过的电流也相等,通过R1的电流是R2与R3的电流之和,则,U形管液面高度差越大,产生的热量越多,通过R1的电流大于通过R2的电流,R1的电阻小于R2的电阻,电流对产生的热量影响更大。
(4)右侧U形管两侧液面高度差更大,则右侧产生热量多,左侧U形管液面有高度差,则R1和R2正常,故可能是R3断路。
【分析】(1)探究电流产生热量的影响因素时,通过U形管液面高度差,反应热量的多少;利用了转换法;
(2)电阻串联时,电流相等,电阻不同,可以探究电流产生热量和电阻的关系;
(3)电阻并联,当电阻相同时,通过电阻的电流相等,干路电流等于支路支路之和;可以探究电流产生热量和电流的关系;
(4)探究电流产生热量和电流关系时,需要保持电阻一定,电流不同;通过电阻并联,改变干路电流。
22.(2024九上·榆树月考)小明利用以下器材探究电流与电阻的关系:电压恒为4.5V的电源、标有“15Ω 1A”的滑动变阻器、电压表、电流表、开关和导线、阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω、30Ω的定值电阻。
(1)他首先连接了如图所示的电路图,先将5Ω的电阻接入电路,闭合开关,调节滑动变阻器,观察电压表,当电流表的示数为0.5A时,记录电流值。断开开关,将5Ω的电阻换成10Ω的电阻后,直接闭合开关,这样操作容易烧坏   表。改正错误后,调节滑动变阻器滑片的位置,直至电压表的示数为   V时,记录电流表示数;
(2)他将20Ω的电阻连入电路中后,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,电压表的示数始终   于前两次实验记录数据时定值电阻两端的控制电压;
(3)为了保证这四个电阻依次接入电路,都能完成探究实验,定值电阻两端控制电压的最小值是多少   ,写出必要的文字说明、表达式及最后结果。
【答案】电压;2.5;大;当变阻器最大电阻连入电路中时,对应的定值电阻也最大,这时电压表控制的电压最小,即,故控制的最小电压为:U'=3V
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】探究电流与电阻的关系时,
(1)根据实验电路图,先将5Ω的电阻接入电路,闭合开关,当电流表的示数为0.5A时,电压表示数未U=IR=0.5A×5Ω=2.5V,断开开关,将5Ω的电阻换成10Ω的电阻后,直接闭合开关,因电阻变大,电阻分压变大,容易烧坏电压表。而电压表示数仍保持2.5V不变;
(2)根据串联电路电压的规律,计算变阻器的分压:U滑=U-UV=4.5V-2.5V=2V,根据串联电路分压规律,则,变阻器连入电路中的电阻为RP=24Ω,大于15Ω,即变阻器的最大电阻过小,故分得的电压较小,导致电压表的示数始终大于前两次实验记录数据时定值电阻两端的控制电压;
(3)根据串联电路的分压规律,有:,左边为一定值,右边也为一定值,当变阻器最大电阻连入电路中时,对应的定值电阻也最大,电压表控制的电压最小,即,故控制的最小电压为:U'=3V。
【分析】(1)探究电流与电阻的关系,要控制电阻的电压不变,根据U=IR,计算电压;
(2)结合串联电路分压规律,计算滑动变阻器的分压,结合串联电路分压规律,计算滑动变阻器的取值;
(3)探究电流和电阻关系时,各电阻分压一定,电阻比值一定;结合滑动变阻器和定值电阻的最大值,计算电压表的最小示数。
吉林省长春市榆树市北片联考2024-2025学年九年级上学期11月月考物理试题
一、选择题(共10小题,每小题2分,共20分。在每小题给出的四个选项中,第1~8题只有一项是符合题目要求的;第9~10题有多项符合题目要求,全部选对得2分,选对但不全的得1分,有选错的得0分)
1.(2024九上·榆树月考)串联的水果点亮了一组发光二极管(LED),如图所示。下列说法正确的是(  )
A.水果在这里相当于用电器
B.发光二极管主要是由超导材料制成的
C.原电路不动,只将二极管两极对调,会继续发光
D.如果再串联一个水果,发光二极管将变亮
2.(2024九上·榆树月考)“估测”是学习物理必备的能力,小明同学对以下物理量估测合理的是(  )
A.家用空调工作10小时消耗的电能约
B.电饭锅加热功率约为100W
C.家用冰箱电流约为1A
D.一节铅蓄电池的电压是36V
3.(2024九上·榆树月考)在气候干燥的冬天,化纤外套与毛质内衣由于摩擦而紧贴在一起。对这种现象解释正确的是(  )
A.外套与内衣由于摩擦带有等量同种电荷
B.外套与内衣由于摩擦使电荷发生了转移
C.两者紧贴的原因与验电器工作原理相同
D.外套与内衣由于摩擦,创造了新的电荷
4.(2024九上·榆树月考)某用电器的能量流向图如图所示,由此可知该用电器可能是(  )
A.电饭煲 B.白炽灯 C.电热水器 D.电风扇
5.(2024九上·榆树月考)如图所示,电源电压为6V,闭合开关后,电压表的示数为4V,则下列描述不正确的是(  )
A.R1两端电压为2V B.R2两端电压为4V
C.开关断开后,电压表无示数 D.开关断开后,电压表示数为6V
6.(2024九上·榆树月考)如图的插线板中,a接电源,b接台灯,c接电风扇,两个用电器均正常工作时,a、b、c中的电流分别用Ia、 Ib 、Ic表示,它们之间的关系是(  )
A.Ia= Ib B.Ic=Ia+ Ib C.Ia=Ib+ Ic D.Ib= Ic
7.(2024九上·榆树月考)请你仔细观察并分析电路图,下列说法正确的是(  )
A.两灯串联,两电压表示数相同 B.两灯并联,两电压表示数不同
C.两灯串联,两电压表示数不同 D.两灯并联,两电压表示数相同
8.(2024九上·榆树月考)节约粮食是餐饮文明的重要标志之一。阳城县某自助餐厅开展了“吃多少,拿多少”的活动,在平台上放了一个电子秤。如图是电子秤的原理图,R0是定值电阻,R是滑动变阻器,它的金属滑片P与弹簧顶端固定在一起。下列说法正确的是(  )
A.电路中R0是没有作用的
B.电子秤仪表是由电压表改装而成的
C.食品质量越小,R两端的电压越小
D.食品质量越大,通过R的电流越大
9.(2024九上·榆树月考)如图装置可以探究以下实验:①探究电流与电压的关系;②探究电流与电阻的关系,其中电源电压恒定,R1是电阻箱,以下操作正确的是(  )
A.①中,保持R2不变,闭合S后调节R1,改变V的示数
B.①中,保持R1不变,闭合S后调节R2,改变V的示数
C.②中,增大R1,闭合S后保持R2不变,记录A的示数
D.②中,增大R1,闭合S后向右移滑片,使V示数不变
10.(2024九上·榆树月考)如图甲所示的电路,R0为定值电阻,闭合开关,调节滑动变阻器R的阻值,记录电压表、电流表的示数,作出U﹣I关系图象如图乙①所示。已知某小灯泡的U﹣I图象如图乙②所示,现用该小灯泡替换图甲中的滑动变阻器,电路其他元件不变,则下列结果正确的是(  )
A.电源电压3V B.灯泡实际功率0.2W
C.R0阻值10Ω D.接入灯泡后电路总功率是0.75W
二、非选择题(共50分)
11.(2024九上·榆树月考)如图所示是某品牌行李箱,它外形美观,内部装有蓄电池和电动机,可以短时间骑行,并配备USB接口。
(1)骑行时,行李箱内电动机工作时主要把   能转化成   能;
(2)对蓄电池充电时,蓄电池是   (选填“用电器”或“电源”);
(3)行李箱上的发光二极管即使不亮,电动机也能工作,说明二极管和电动机是   联的。
12.(2024九上·榆树月考)用图甲所示的天然磁石制作司南,该磁石的B端是   (选填“N”或“S”)极。他将该磁石的D端磨成勺柄,打磨成勺状指南针(即“司南”)。再用细线将其悬挂,如图乙所示,司南静止时,勺柄指向地理的   (选填“北”或“南”)极。打磨过程中,通过   方式改变磁石的内能。
13.(2024九上·榆树月考)小洋从滑梯上滑下的过程中,感到臀部有灼热感,这是通过方式改变物体的内能,该能量转化过程相当于内燃机的冲程。
14.(2024九上·榆树月考)用笔画代替导线完成图中电路的实物连接.要求:两灯并联,开关控制整个电路,电流表测量通过L1、L2的总电流,导线不能交叉.
   
15.(2024九上·榆树月考)2023年11月28日,内地与澳门合作研制首颗科学卫星“澳门科学一号”投入使用仪式在澳门举行,该卫星的投入使用,将大幅提高我国空间磁场探测技术水平。
(1)磁体周围的小磁针静止时   极(选填“N”或“S”)所指的方向为该点磁场的方向。
(2)若假想地磁场是由地球内部一块大磁铁产生的,如图所示,能合理描述这块大磁铁的是   图(选填“甲”或“乙”)。
16.(2024九上·榆树月考)小明设计了如图甲所示的电路探究并联电路的电流特点,他选用了两个不同规格的小灯泡,然后用一个电流表分别接在A、B、C三处去测量电流。(忽略温度对灯丝电阻的影响)
实验次数 IA/A IB/A IC/A
1 0.14 0.08 0.22
2 0.28 0.16 0.44
3 0.10 0.16 0.26
(1)连接电路时,开关应处于   状态,电流表应该   联在电路中;
(2)闭合开关前,电流表的指针如图乙所示,出现这种现象的原因是   ;
(3)小明通过改变电路元件的方法,完成多次测量,并将测量数据记录到上表中,由表格中数据可知,第2次实验是在第1次实验的基础上换了一个规格不同的   (选填“灯泡”或“电源”);
(4)他多次测量的目的是   ;
(5)由实验数据可得出,并联电路中的电流规律:   。(用IA、IB、IC表示)
17.(2024九上·榆树月考)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。
18.(2024九上·榆树月考)为了研究不同物质的吸热能力,某同学用两个完全相同的电加热器,分别给质量和初温都相同的甲、乙两种液体同时加热,分别记录加热时间和温度,根据记录的数据作出了两种液体的温度随时间变化的图像,如图所示。
(1)甲、乙吸收热量的多少是通过。   来反映的;
(2)要使甲、乙升高相同的温度,应给   加热更长的时间;
(3)如果让你从甲、乙两液体中选择汽车的冷却液,应选择   液体;
(4)如果乙液体的比热容为,则甲液体的比热容为   。
19.(2024九上·榆树月考)小明用图甲所示的电路做“用伏安法测量某定值电阻Rx的阻值”的实验。
(1)连接电路时,开关应该   。如图甲,闭合开关前应将滑动变阻器滑片移到最   端(选填“左”或“右”);
(2)闭合开关后调节滑动变阻器滑片,当电压表的示数如图乙所示时,电流表的示数如图丙所示,定值电阻Rx的阻值是   Ω;
(3)小明在实验过程中通过移动滑片改变定值电阻两端电压和通过它的电流多次测量,其目的是   ;
(4)如果将定值电阻Rx换成小灯泡来做该实验,我们将发现当小灯泡两端电压改变时,小灯泡电阻有明显改变,这是因为灯丝电阻随   变化而变化的原因。
20.(2024九上·榆树月考)小明和小丽利用如图所示的装置探究“导体产生的热量与电阻大小的关系”。
(1)如图所示,质量相等的两瓶煤油中都浸泡着材料与长度均相同的金属丝,已知R甲较小,则两根金属丝中横截面积较大的是   (选填“甲”或“乙”);
(2)实验中,小明和小丽发现乙烧瓶中温度计的示数升高较快,这表明:在电流及通电时间相等的情况下,导体的   越大,产生的热量越多;
(3)小明提议利用该装置改做“比较水和煤油比热容的大小”的实验,则他们应将其中一烧瓶中的煤油换成质量、温度均相等的水,并使甲、乙两烧瓶中金属丝的电阻   (选填“相等”或“不相等”);水和煤油吸热的多少是通过   来反映的。(选填“温度计示数”或“通电时间”),该处用到的研究方法是   。
21.(2024九上·榆树月考)用如图所示实验装置探究“电流通过导体产生的热量与什么因素有关”,两个透明容器中封闭着等量的空气,其中(实验前“U”形管内液面是相平的)。
(1)实验中,通过观察   来比较电流产生热量的多少。下面实验也用这种实验方法的是   ;
A.认识电压时,我们用水压来类比
B.探究影响导体电阻大小的因素时,我们利用灯的亮度反应连入阻值的变化
C.探究电流与电阻关系时,保持定值电阻两端电压不变
(2)只闭合S1可以探究电流产生热量与   的关系;
(3)闭合S1和S2,此时通过R1的电流与通过R2的电流的比   ,左侧U形管内液柱的高度差比右侧更大,这说明   对产生的热量影响更大;
(4)某小组在利用该装置实验时,闭合S1、S2发现右侧U形管两侧液面高度差更大(左侧U形管液面有高度差),经检查气密性良好,请你分析实验现象的原因:   。
22.(2024九上·榆树月考)小明利用以下器材探究电流与电阻的关系:电压恒为4.5V的电源、标有“15Ω 1A”的滑动变阻器、电压表、电流表、开关和导线、阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω、30Ω的定值电阻。
(1)他首先连接了如图所示的电路图,先将5Ω的电阻接入电路,闭合开关,调节滑动变阻器,观察电压表,当电流表的示数为0.5A时,记录电流值。断开开关,将5Ω的电阻换成10Ω的电阻后,直接闭合开关,这样操作容易烧坏   表。改正错误后,调节滑动变阻器滑片的位置,直至电压表的示数为   V时,记录电流表示数;
(2)他将20Ω的电阻连入电路中后,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,电压表的示数始终   于前两次实验记录数据时定值电阻两端的控制电压;
(3)为了保证这四个电阻依次接入电路,都能完成探究实验,定值电阻两端控制电压的最小值是多少   ,写出必要的文字说明、表达式及最后结果。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】电路的构成及电路图;串联电路的电压规律;半导体特点及作用
【解析】【解答】A.电路中,水果接入电路,提供电能,相当于电源,故A错误;
B.发光二极管是由半导体材料制成的,具有单向导电性,故B错误;
C.发光二极管具有单向导电性,若只将二极管两极对调,则通过二极管的电流方向与原来相反,LED没有电流通过,不会继续发光,故C错误;
D.若再串联一个水果,电源电压变大,通过发光二极管的电流变大,发光二极管变亮,故D正确。
故选D。
【分析】LED灯是半导体材料制成的,具有单向导电性;水果电池提供电能时,相当于电源。
2.【答案】C
【知识点】电流和电流的单位换算;电压和电压的单位换算;电功率;电功率的计算
【解析】【解答】A.家用空调的功率约1000W,工作10h,消耗的电能为
,故A不符合题意;
B.电饭锅加热功率较大,约为1000W,故B不符合题意;
C.家用冰箱是间歇性工作,工作时的电流约为1A,故C符合题意;
D.一块铅蓄电池,电压是2V,故D不符合题意;
故选C。
【分析】空调、电饭锅的电功率约1000W,冰箱的电流约1A;蓄电池的电压为2V。
3.【答案】B
【知识点】两种电荷
【解析】【解答】 在气候干燥的冬天,化纤外套与毛质内衣由于摩擦而紧贴在一起,这属于摩擦起电,摩擦过程中转移了电荷,让毛衣和外套带了等量的异种电荷电,异种电荷相互吸引,故ACD错误,B正确。
故选:B。
【分析】 (1) 用摩擦的方法使两个不同的物体带电的现象,叫摩擦起电(或两种不同的物体相互摩擦后,一种物体带正电,另一种物体带负电的现象)。摩擦过的物体具有吸引轻小物体的性质,这就是摩擦起电的现象。其实质是电荷的转移 。
(2) 验电器工作原理:同种电荷相互排斥,箔片将自动分开,张成一定角度。
4.【答案】D
【知识点】能量的转化或转移
【解析】【解答】图中,该用电器工作时,少部分电能转化为内能,大部分电能转化为机械能,电动机主要将电能转化为机械能,还有少量内能,D符合题意;电饭煲和电热水器工作时,将全部电能转化为内能,
白炽灯工作时,将部分电能转化为光能,部分电能转化为内能,故ABC不符合题意。
故选D。
【分析】根据电能转化为机械能,判断为电动机的能量变化;电热器将电能转化为内能。
5.【答案】C
【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】AB.由图可知,闭合开关后,R1、R2串联,电压表测R2两端的电压;
已知电压表的示数为4V,则R2两端的电压为4V;
电源电压为6V,由串联电路的电压特点可知,R1和R2两端电压之和为6V;
则R1的电压U1=U﹣U2=6V﹣4V=2V
故A、B正确不符合题意;
CD.开关断开后,电压表与R1组成串联电路,此时电压表测量的是电源电压,则电压表的示数为6V,故C错误符合题意,D正确不符合题意。
故选C。
【分析】 由电路图可知,闭合开关后,两电阻串联、电压表测量R2两端的电压,电源电压是6V并保持不变,利用串联电路的电压特点求得R1两端的电压;开关断开后,电压表与电源连通,其示数等于电源电压。
6.【答案】C
【知识点】并联电路的电流规律
【解析】【解答】图中,插线板中,每组插孔之间是并联的,各用电器互不影响,a接电源,处于干路中,根据并联电路电流规律,Ia=Ib+Ic,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
【分析】在并联电路中,干路电路等于各支路电流之和。
7.【答案】C
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;串联电路的电压规律
【解析】【解答】由电路图可知,灯泡L1、灯泡L2首尾依次相连属于串联,电压表V1测电源电压,电压表V2测灯泡L2两端的电压,根据串联电路电源电压等于用电器电压之和,所以电压表V1示数大于电压表V2。故ABD错误,C正确。
故选C。
【分析】1、电路的串并联:串联:电路元件首位相连,用电器相互干扰,并联:电路元件首首相连,用电器互不干扰,开关在干路上控制整个电路的通断,开关在支路上控制单个支路的通断;家庭、公共场所的电路为并联电路;
2、串联电路的电路规律:串联电路,电流处处相等,电源的电压为用电器电压之和,总电阻为用电器电阻之和。
8.【答案】D
【知识点】电流的测量及电流表的使用;电路的动态分析
【解析】【解答】A.图中,如果没有定值电阻R0,当滑变R接入电路中的电阻为0,电路短路,会烧坏示数表和电源,即R0可以防止电流过大,烧坏示数表和电源,起保护电路的作用,故A错误;
B.图中,R0与R串联,示数表串联在电路中,是电流表改装的,故B错误;
C.食品质量越少,滑片上移,接入电路中的电阻越大,总电阻越大,电流越小,根据U=IR,R0两端的电压越小,根据串联电路电压规律,R两端的电压越大,故C错误;
D.食品质量越大时,滑片下移,接入的电阻越小,总电阻越小,根据,电流越大,故D正确。
故选D。
【分析】电流表串联在电路中使用;根据,在串联电路中,电阻减小,电流变大;串联电路的总电压等于各分电压之和。
9.【答案】B,D
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】AB.探究电流与电压的关系时,需控制R1的阻值不变,改变R1两端的电压,调节R2改变接入电路的阻值,故A错误,B正确;
CD.探究电流与电阻的关系时,控制电压表的示数不变,改变R1接入电路的阻值,移动R2的滑片使电压表的示数不变;R1增大,分压变大,闭合S后,向右移滑片增大R2的阻值,使电压表的示数不变,故C错误,D正确。
故选BD。
【分析】探究电流和电压关系时,保持电阻一定,通过移动滑片改变电阻两端的电压;探究电流和电阻关系时,需要保持电压一定,更换电阻后,移动滑片使电压表示数不变。
10.【答案】A,B,C
【知识点】串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】AC.图中,R0、R串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流。图乙中,电流为0.2A时,R两端的电压为1V,根据U=IR和串联电路的电压规律,电源电压U=U0+UR=IR0+UR=0.2A×R0+1V·······①
当电路中的电流为0.3A时,R两端的电压为0V,电源电压:U=U0'=I'R0=0.3A×R0······②
联立①②,解得:R0=10Ω,U=3V,故AC正确;
BD.用小灯泡替换滑动变阻器时,电压表测灯泡两端的电压。图乙中,当电路中的电流为0.2A时,灯泡两端的电压为1V,则R0两端的电压:U0"=I"R0=0.2A×10Ω=2V,
根据串联电路的电压规律,电源电压U=U0"+UL=2V+1V=3V,电路中的电流为0.2A,则灯泡实际功率:PL=UL I"=1V×0.2A=0.2W,电路总功率:P=UI"=3V×0.2A=0.6W,故B正确,D错误。
故选ABC。
【分析】根据串联电路总电压等于各用电器分压之和;根据图像中的电流和电压,利用U=IR,计算分压;结合灯泡分压和电流,根据P=UI,计算电功率,利用总电压可以计算总功率。
11.【答案】电;机械;用电器;并
【知识点】能量的转化或转移;串联电路和并联电路的辨别
【解析】【解答】(1) 骑行时,行李箱内电动机工作时主要把 电能转化为机械能。
(2)对蓄电池充电时,蓄电池消耗电能,属于用电器。
(3) 行李箱上的发光二极管即使不亮,电动机也能工作,说明二极管和电动机是 互不影响的,属于并联。
综上 第1空、电; 第2空、机械; 第3空、用电器; 第4空、并联。
【分析】1、电路的串并联:串联:电路元件首位相连,用电器相互干扰,并联:电路元件首首相连,用电器互不干扰,开关在干路上控制整个电路的通断,开关在支路上控制单个支路的通断;家庭、公共场所的电路为并联电路;
2、完整的电路包括电源(提供电压);导线,开关(控制电路通断);用电器(消耗电能)。
12.【答案】N;南;做功
【知识点】做功改变物体内能;磁场;地磁场
【解析】【解答】磁体周围的磁感线从磁体的N极出发,回到S极,图中,磁石周围的磁感线从B端出发,回到D端,则B端是N极,D端是S极。将磁石的D端磨成勺柄,悬挂静止时,勺柄指向地理的南极。
打磨时,相互摩擦,是通过做功方式改变磁石的内能的。故第1空填:N;第2空填:南;第3空填:做功。
【分析】磁体周围的磁感线从N处出来,从S极回到磁体;磁体的N极指向地球的南极;做功和热传递,可改变物体的内能。
13.【答案】做功
【知识点】做功改变物体内能;热机
【解析】【解答】小洋从滑梯上滑下,克服摩擦做功,将机械能转化为内能,与内燃机的压缩冲程能量变化相同。故第1空填:做功。【分析】物体间相互摩擦,是做功改变内能。
14.【答案】
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;串、并联电路的设计
【解析】【解答】根据要求,两灯泡并联,开关控制整个电路,在干路上,电流表测总电流,在干路上,电流分别经过L1、L2,如下图所示:
【分析】灯泡并联,在不同支路上;电流表测量总电流,在干路上,开关在干路上,控制所有用电器。
15.【答案】N;乙
【知识点】磁场
【解析】【解答】(1)磁体周围存在磁场,小磁针静止时,N极所指的方向规定为该点磁场方向。
(2)地球本身是一个大磁体,自由静止在地球附近的小磁针,其一端指南一端指北,指南的一端叫作南极,指北的一端叫作北极。根据同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,则地磁的北极在地理的南极附近,地磁的南极在地球的北极附近,图乙能合理描述这块大磁铁。
【分析】(1)磁体周围有磁场,小磁针的N极指向为该点磁场方向;
(2)根据磁极间的相互作用,判断磁极位置;地磁的北极在地理的南极附近,地磁的南极在地球的北极附近。
16.【答案】断开;串;电流表未调零;电源;避免实验偶然性;IC=IA+IB
【知识点】探究串并联电路中的电流特点实验
【解析】【解答】探究并联电路的电流特点时,
(1)连接电路时,开关应处于断开状态,可保护电路;电流表应与被测物体串联。
(2)闭合开关前,电流表未接入,指针如图乙,没有指在零刻度,是电流表指针没有调零。
(3)根据表格数据,第2次实验的电流值,是第1次实验的2倍,第2次实验是在第1次实验的基础上,换了规格不同的电源;
(4)多次测量时,测量多组电流值,使实验得到的结论具有普遍性。
(5)根据表中数据,0.14A+0.08A=0.22A,0.28A+0.16A=0.44A,0.10A+0.16A=0.26A,
可得出:并联电路中,干路电流等于各支路电流之和;即IA+IB=IC。
【分析】(1)连接电路时,开关断开;电流表和所测量的位置串联;
(2)使用电流表时,指针要调零;
(3)根据电流表示数倍数关系,可以得出,用电器相同,电源电压改变;
(4)探究并联电路电流规律时,多次实验,可以探究普遍性;
(5)并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。
17.【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。
18.【答案】加热时间;乙;乙;
【知识点】比热容;比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】探究不同物质的吸热能力时,(1)实验中,不能直接测量热量,用加热时间来表示吸收热量的多少,运用了转换法的思想。
(2)根据图像,乙升温慢,若甲和乙升高相同的温度,乙需要加热更长的时间,乙的吸热能力强。
(3)汽车的冷却液需要使用吸热能力较强的物质,由于乙液体吸热能力强,应选用乙作为汽车的冷却液。
(4)图中,加热4min,甲升高40℃,乙升高30℃,根据,在质量和吸热相同时,比热容与升高的温度成反比,故甲的比热容是:

【分析】(1)根据加热时间表示物体吸收热量的多少,利用了转换法;
(2)根据图像,当加热相同时间,乙物体升温慢,当温度差相同时,乙的加热时间长;
(3)汽车的冷却液需要吸热能力强的液体,吸收热量后,温度变化慢;
(4)根据质量和热量相同,结合温度差的关系,计算比热容的大小。
19.【答案】断开;右;4;多次实验求平均值,减少误差;温度
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】用伏安法测量定值电阻Rx的阻值时,(1)连接电路时,开关应断开,要将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处,即最右端,可保护电路;
(2)图乙中,根据电压表接入电路的量程为0~3V,分度值为0.1V,示数为2.0V;图丙中,电流表接入的量程为0~0.6A,分度值为0.02 A,示数为0.5A,计算电阻为:;
(3)实验中,通过移动滑片,测量多组电压和电流,多次实验求平均值,减小测量误差。
(4)测量灯泡灯丝的电阻时,小灯泡电阻有明显改变,随温度的升高而增大,是灯丝多组受温度的影响。
【分析】(1)连接电路时,开关断开;滑片滑到电阻最大处;
(2)根据电流表、电压表量程和指针位置,测量电流、电压,根据,计算电阻;
(3)移动滑片,测量多组电压和电流值,计算多组电阻,可计算平均值,减小误差;
(4)灯丝电阻随温度的变化而变化。
20.【答案】甲;乙;相等;通电时间;转换
【知识点】电流的热效应;比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】探究导体产生的热量与电阻大小的关系时,(1)电阻大小与导体的材料、长度、横截面积有关,材料与长度相同时,横截面积越大,电阻越小;两电阻的材料和长度相同,甲电阻比乙电阻小,则甲金属丝的横截面积大。
(2)实验时,烧瓶中两电阻串联,电流、通电时间相等,两个烧瓶装有等质量的煤油,乙瓶中的温度计示数升高较快,则乙烧瓶电热丝产生的热量较多,则乙瓶中的金属丝电阻大,在相同时间产生的热量多。
(3)比较水和煤油的比热容时,烧瓶中装等质量的水和煤油,故其中一个烧瓶中用相同质量的水代替煤油;加热相同的时间,让水和煤油吸收的热量相等,两瓶中都是相同阻值的电阻丝,电阻相等;通过水和煤油温度的变化大小得出比热容的大小;实验中,通过加热时间表示液体吸收热量多少,利用了转换法。
【分析】(1)当导体的材料和长度相同时,横截面积越大,电阻越小;
(2)根据,在电流和通电时间相同时,电阻越大,产生的热量越多;
(3)探究不同物质的吸热能力时,利用相同的电阻丝加热质量相等的不同液体;通过加热时间,表示物体吸收热量的多少,利用了转换法。
21.【答案】U形管两侧液面高度差;B;电阻;2∶1;电流;R3断路或R3所在支路有断路
【知识点】焦耳定律;电流的热效应
【解析】【解答】探究电流通过导体产生热量的影响因素时,(1)实验时,电阻产生热量不同,装置内气体体积膨胀不同,使U形管液面高度差发生变化,可以通过U形管液面高度差,反应电流产生热量的多少,利用了转换法。
A.用水压来类比电压,利用了类比法,故A不符合题意;
B.探究导体电阻大小的影响因素时,利用灯的亮度反应连入阻值的变化,是转换法,故B符合题意;
C.探究电流与电阻关系时,保持定值电阻两端电压不变,是控制变量法,故C不符合题意。
故选B。
(2)只闭合S1,R1与R2串联,电流相同,电阻不同,可探究电流产生热量与电阻的关系。
(3)两个开关都闭合,R2与R3并联,又与R1串联,R2与R3的阻值相等,通过的电流也相等,通过R1的电流是R2与R3的电流之和,则,U形管液面高度差越大,产生的热量越多,通过R1的电流大于通过R2的电流,R1的电阻小于R2的电阻,电流对产生的热量影响更大。
(4)右侧U形管两侧液面高度差更大,则右侧产生热量多,左侧U形管液面有高度差,则R1和R2正常,故可能是R3断路。
【分析】(1)探究电流产生热量的影响因素时,通过U形管液面高度差,反应热量的多少;利用了转换法;
(2)电阻串联时,电流相等,电阻不同,可以探究电流产生热量和电阻的关系;
(3)电阻并联,当电阻相同时,通过电阻的电流相等,干路电流等于支路支路之和;可以探究电流产生热量和电流的关系;
(4)探究电流产生热量和电流关系时,需要保持电阻一定,电流不同;通过电阻并联,改变干路电流。
22.【答案】电压;2.5;大;当变阻器最大电阻连入电路中时,对应的定值电阻也最大,这时电压表控制的电压最小,即,故控制的最小电压为:U'=3V
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】探究电流与电阻的关系时,
(1)根据实验电路图,先将5Ω的电阻接入电路,闭合开关,当电流表的示数为0.5A时,电压表示数未U=IR=0.5A×5Ω=2.5V,断开开关,将5Ω的电阻换成10Ω的电阻后,直接闭合开关,因电阻变大,电阻分压变大,容易烧坏电压表。而电压表示数仍保持2.5V不变;
(2)根据串联电路电压的规律,计算变阻器的分压:U滑=U-UV=4.5V-2.5V=2V,根据串联电路分压规律,则,变阻器连入电路中的电阻为RP=24Ω,大于15Ω,即变阻器的最大电阻过小,故分得的电压较小,导致电压表的示数始终大于前两次实验记录数据时定值电阻两端的控制电压;
(3)根据串联电路的分压规律,有:,左边为一定值,右边也为一定值,当变阻器最大电阻连入电路中时,对应的定值电阻也最大,电压表控制的电压最小,即,故控制的最小电压为:U'=3V。
【分析】(1)探究电流与电阻的关系,要控制电阻的电压不变,根据U=IR,计算电压;
(2)结合串联电路分压规律,计算滑动变阻器的分压,结合串联电路分压规律,计算滑动变阻器的取值;
(3)探究电流和电阻关系时,各电阻分压一定,电阻比值一定;结合滑动变阻器和定值电阻的最大值,计算电压表的最小示数。

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