2017-2018学年湖南省长沙市岳麓区麓山国际实验学校九年级(下)第一次月考物理试卷解析
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2017-2018学年湖南省长沙市岳麓区麓山国际实验学校九年级(下)第一次月考物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(本大题共12个小题,每小题3分,共36分,每小题只有一个正确答案)1.(3分)下列数据最接近事实的是()
A.两层楼房的高度约为20m
B.家用照明灯正常工作电流约为0.2A
C.中学生骑自行车的速度约为30m/s
D.一张课桌重约为5N
【分析】做这种题目,要对一些常见的物理量要有一定的估测能力,根据生活常识去判断题目的对错。
【解答】解:A、每层楼的高度约为3m,所以两层楼的高度约为6m,故A错误;
B、家庭照明灯的功率约为60W,正常工作时的电流为I==≈0.27A,故B正确;
C、中学生骑自行车的正常行驶速度约为5m/s,故C错误;
D、一张课桌的质量约为20kg,重力约为G=mg=20kg×10N/kg=200N,故D错误。
故选:B。
【点评】此题考查的是学生对一些常见物理量的估测能力,需要学生对生活中的常见物理量单位、大小有所认识,此题就会得到正确答案。
2.(3分)有A、B、C三个轻质小球,已知A带负电,A和B互相吸引,C和A互相排斥,则()
A.B一定不带电,C带正电B.B一定带正电,C带负电
C.B可能不带电,C带负电D.B可能带正电,C带正电
【分析】①电荷间的相互作用规律:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引;
②带电体可以吸引轻小物体;
【解答】解:已知A带负电,C和A互相排斥,根据同种电荷互相排斥,所以C带负电;A和B互相吸引,则B可能带正电,也可能不带电。
故选:C。
【点评】带电体吸引不带电体,排斥带同种电荷,吸引可能带异种电荷,其中之一带电。
注
意带电体具有吸引轻小物体的性质的情况。
3.(3分)如图所示,对于下列实验中所描述的物理过程,说法正确的是()
A.试管内的水蒸气推动塞子冲出去时,水蒸气的内能减小
B.抽去玻璃隔板,两瓶中气体逐渐混合均匀,说明空气比二氧化氮的密度大
C.给瓶内打气,瓶内的空气推动塞子跳起来时,瓶内空气的内能减小
D.厚玻璃管中的空气被压缩时,管内空气的内能减小
【分析】(1)根据温度与内能的关系和做功可以改变物体的内能角度分析解答问题;
(2)分子在不停的做无规则运动;
(3)做功可以改变物体的内能,当外界对物体做功时,物体的内能增大,当物体对外界做功时,物体的内能就会减小。
【解答】解:A、图中试管内的水蒸气推动了塞子冲出时,水蒸气对塞子做功,水蒸气的内能减少,温度降低,;故A正确;
B、抽去玻璃隔板,两瓶中气体逐渐混合均匀,说明分子在不停的做无规则运动,故B错误;
C、给瓶内打气,瓶内的空气推动塞子跳起来时,空气对活塞做功,空气的内能减小;故C
正确;
D、图中厚玻璃内的空气被压缩时,活塞对空气做功,瓶内空气温度升高,空气的内能增加;
故D错误。
故选:AC。
【点评】本题考查做功改变物体的内能,当外界对物体做功时,物体的内能增大,当物体对外界做功时,物体的内能就会减小。
4.(3分)酒精测试仪可检测驾驶员是否酒后驾车,它的原理图如图所示。
图中R1为定值电阻,酒精气体传感器R2的电阻随酒精气体浓度的增大而减小。
如果驾驶员呼出的酒精气体浓度越大,那么测试仪的()
A.电流表示数不变
B.电流表示数变大
C.传感器R2两端的电压变大
D.定值电阻R1两端的电压不变
【分析】由电路图可知,定值电阻R1与传感器的电阻R2串联,电流表测量电路中的电流;如果驾驶员呼出的酒精气体浓度越大,则酒精气体传感器R2的电阻越小,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和定值电阻两端的电压变化,根据串联电路的电压特点可知R2两端的电压变化。
【解答】解:由电路图可知,定值电阻R1与传感器的电阻R2串联,电流表测量电路中的电流;
如果驾驶员呼出的酒精气体浓度越大,则酒精气体传感器R2的电阻越小,电路的总电阻变小,
由I=可知,电路中电流变大,即电流表的示数变大,故A不正确、B正确;
由U=IR可知,定值电阻两端的电压变大,故D不正确;
因串联电路的总电压等于各分电压之和,
所以,R2两端的电压变小,故C不正确。
故选:B。
【点评】解本题的关键是由题干获取酒精气体传感器特性的信息:酒精气体传感器的电阻随酒精气体浓度的增大而减小。
5.(3分)为表彰美国和日本的三位科学家在20世纪90年代初就发明了蓝色发光二极管并且一直致力于此方面的研究,2014年诺贝尔物理学奖颁给了他们。
在颁奖词中,诺贝尔奖委员会声明:“白炽灯照亮了20世纪,而LED(发光二极管)灯将照亮21世纪。
”蓝光LED,结合已有的红光与绿光LED,可以通过三原色原理生产更自然的白光灯泡。
高亮度的白色LED灯所耗费的能量却比白炽灯和荧光灯都要少。
世界上20%的电力用于照明,据预测,使用LED灯照明能将这一数字降低到4%.下列关于LED灯的说法,不正
确的是()
A.蓝光LED灯采用了半导体材料
B.LED灯的发光效率比白炽灯高
C.使用LED灯能为人类极大地省电省能
D.蓝光、红光、绿光LED不可能合成其他颜色的光
【分析】发光二极管是由半导体材料制成的,可将电能转化为光能,而且二极管具有单向导电性;
LED节能灯发出“健康光线”的原因是光线中不含紫外线和红外线,直流驱动,无频闪;LED灯发热小,90%的电能转化为可见光。
【解答】解:A、蓝光LED灯是由硅和锗等材料制作成,而硅和锗是半导体材料,故A正确;
B、因为白炽灯工作时,是将电能转化为光能和内能,因此普通白炽灯正常工作时消耗的电
能约有10%的转化为光能,其余90%因发热转化为了内能。
发光二极管(LED)的发光原理是电能直接转化为光能,由于发光二极管(LED)几乎不发热,从而减小了电能损失,提高了电能转化为光能的效率,故B正确;
C、蓝色发光二极管(LED)发热小,90%的电能转化为可见光,无辐射,是一种高效、环
保的光源,故C正确;
D、蓝色发光二极管的发明使色光的三原色齐全了,红光、绿光、蓝光三者混合是白光,蓝
色发光二极管(LED)的诞生补齐了光谱,使得白光LED成为可能,故D错误。
故选:D。
【点评】本题考查了色光的三原色以及色光的混合;LED灯与普通白炽灯泡在发光原理的不同,知道发光二极管的效率高,是由于电能直接转化为光能的原因,并且LED灯已广泛地应用于现代生活,注意理论与实际的联系。
6.(3分)如图是课本中的几个实验,演示发电机原理的是()
A.B.
C.D.
【分析】发电机原理是电磁感应现象,即闭合电路中一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,产生电流的现象,发电机的原理图中没电源,有电源的实验装置图不是发电机。
【解答】解:
A、开关闭合后,电路中有电流,通电导体或线圈受到磁场力的作用发生运动,即通电导线
在磁场中受力的作用,即是电动机的制作原理,不符合题意;
B、开关闭合后,在外力作用下使导体左右移动,切割磁感应线,则电流表指针发生偏转,
说明此时有感应电流产生,这是电磁感应现象,是发电机的工作原理,符合题意;
C、是奥斯特实验,小磁针发针偏转说明通电导体周围有磁场,不符合题意;
D、当转动风扇扇叶时,由于线圈切割磁感线,从而产生了感应电流,二极管发光,故是电
磁感应现象,是发电机的原理,符合题意。
故选:BD。
【点评】电生磁和磁生电正好是个相反的过程,电生磁是因为有了电才有磁,而磁生电是因为由于导体在磁场中的运动而产生了电流。
7.(3分)如图所示的电路,闭合开关,观察发现灯泡L1亮、L2不亮。
调节变阻器滑片P,灯泡L1的亮度发生变化,但灯泡L2始终不亮。
出现这一现象的原因可能是()
A.灯泡L2短路了B.滑动变阻器短路了
C.灯泡L2灯丝断了D.滑动变阻器接触不良
【分析】在串联电路中,若只有一个用电器工作,则电路中不能发生断路,可能是另一个用电器发生了短路而造成的。
知道接触不良也是断路的一种。
若发生断路,则整个电路都不会有电流,所有的用电器都不会工作。
【解答】解:A、若灯L2短路了,则L2不亮,L1照常发光,故A正确;
B、若滑动变阻器短路了,L1、L2串联,都可以发光,故B错误;
C、若灯泡L2灯丝断了,则L1也不能发光,故C错误;
D、若滑动变阻器接触不良,则整个电路断路,两灯都不亮,所以D错误。
故选:A。
【点评】此题考查了电路故障的分析,首先掌握短路和断路的含义,才能根据题目中给出的情况作出判断。
8.(3分)小宇学习了电路知识后,想利用发光二极管设计一个带有指示灯开关的照明电路,晚间关闭照明灯后,利用二极管发出的光指示开关所在的位置。
他共设计了四个电路,如图所示,其中L为节能灯,规格为“220V15W”、D为发光二极管,规格为“1.2V0.002A”、S为单刀双掷开关、R为限流电阻。
图中能够满足要求的电路()
A.
B.
C.
D.
【分析】由题意可知,关闭照明灯后发光二极管工作,闭合照明电路时发光二极管不工作,根据发光二极管的规格可知发光二极管应与限流电阻串联,否则二极管会被烧坏。
【解答】解:A、由电路图可知,单刀双掷开关接通发光二极管时会发光,当无论单刀双掷开关怎样闭合,灯泡都不会发光,故A不符合题意;
B、由电路图可知,关闭照明灯后发光二极管与限流电阻串联能发光,闭合照明电路时发光
二极管不工作,故B正确;
C、由电路图可知,关闭灯泡时,发光二极管不亮,故C不符合题意。
D、由电路图可知,闭合照明灯后,发光二极管会因为电路中的电流超过它的额定电流而被
烧坏,最后导致白炽灯也不会亮,且关闭照明灯路后发光二极管不亮,故D不符合题意。
故选:B。
【点评】解决本题时可以根据题意分析每一个选项,找到完全符合题意的即可得出答案,要注意从题干中得出相关的信息。
9.(3分)将“6V3W”和“6V6W”的两只灯泡L1和L2串联后接在电源两端,不考虑温度对灯丝电阻的影响,下列判断正确的是()
A.电源电压为12V时,两只灯泡均能正常发光
B.电源电压为9V时,灯泡L2比灯泡L1亮一些
C.灯泡L1正常发光时,灯泡L2的实际功率是1.5W
D.灯泡L1、L2发光时,电路中允许通过的最大电流为1A
【分析】根据P=UI求出两灯泡的额定电流,利用欧姆定律求出两灯泡的电阻;
(1)如果两灯泡的额定电流相等,可以同时发光,否则不可能同时正常发光;
(2)根据串联电路的电流特点确定电路中的最大电流,根据P=I2R比较两灯泡的实际功率,实际功率大的灯泡较亮;再根据P=I2R求出灯泡L1正常发光时灯泡L2的实际功率。
【解答】解:根据P=UI可得,两灯泡的额定电流分别为:
I 1===0.5A ,I 2===1A ,
根据欧姆定律可得,两灯泡的电阻分别为:
R 1===12Ω,R 2===6Ω;
(1)∵两灯泡的额定电流不相等,
∴两只灯泡不可能同时正常发光,故A 不正确;
(2)∵串联电路中各处的电流相等,
∴电路中的最大电流I =I 1=0.5A ,故D 不正确;
∵P =I 2R ,且灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,
∴L 1的电阻大,实际功率大,灯泡较亮,故B 不正确;
灯泡L 1正常发光时,灯泡L 2的实际功率:
P 2=I 2R 2=(0.5A )2×6Ω=1.5W ,故C 正确。
故选:C 。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,关键是知道两灯泡串联时电路中的最大电流为两灯泡额定电路的较小值和知道灯泡的亮暗取决于实际功率的大小。
10.(3分)电炉通电后,电炉丝热得发红,而跟电炉连接的铜导线却不那么热,这是因为()
A .通过铜导线的电流小,所以它消耗的电能也较少
B .电炉丝和铜导线消耗的电能相同,但铜导线散热快,所以就不那么热
C .通过电炉丝的电流大,所以它消耗的电能较多
D .铜导线电阻较小,所以它消耗的电能较少
【分析】由焦耳定律知道,电流通过导体产生的热量跟电流的平方、导体电阻大小和通电时间成正比。
电炉丝和连接的导线串联在电路中(通过的电流相等),通电时间是相同的,而电炉丝的电阻比导线的电阻大,据焦耳定律分析判断。
【解答】解:电炉在使用时,电炉丝和导线串联,I 电炉丝=I 导线,通电时间t 相同,∵Q =I 2Rt ,R 电炉丝>R 导线,
∴电流产生的热量:
Q电炉丝>Q导线,
从而出现电炉丝热得发红,而与电炉丝相连的导线却不怎么发热的现象;
由上述分析可知选项D正确。
故选:D。
【点评】本题考查串联电路的规律,应明确两电阻串联时,电路中的电流是相等的;同时应注意该现象的根本原因是因为发热量不同造成的。
11.(3分)如图是汽车启动装置原理图对于这一装置及其工作特点,下列说法中不正确的是()
A.旋转钥匙能使电磁铁所在电路工作
B.电磁铁的工作电压比电动机的工作电压低
C.电磁铁通电时,上端是S极下端是N极
D.电磁铁通电时,吸引上方的衔铁,使触点A向右与B接触
【分析】分析汽车启动装置的工作原理,结合其构造特点,对各个选项进行分析判断。
【解答】解:
AD、将汽车钥匙插入钥匙孔,转动钥匙相当于闭合电磁铁的开关,使电磁铁工作,吸引衔铁向下,使触点A向右与B接触,把电动机所在电路接通,汽车启动。
故AD正确;
B、由图知,电磁铁的工作电压只是电动机的工作电压的一部分,电磁铁的工作电压比电动
机的工作电压低,故B正确;
C、由右手螺旋定则可知,电磁铁通电时,上端是N极下端是S极,故C错。
故选:C。
【点评】本题考查了电磁铁在电磁继电器上的应用。
电磁继电器实质上是一个由电磁铁来控制的自动开关。
12.(3分)如图所示,电源电压U保持不变,滑动变阻器R2的最大阻值为20Ω,灯泡L的电阻是10Ω.当S闭合,S1断开,且滑片P在b端时,电流表示数为0.2A;当S、S1都闭合,且滑片P在a端时,此时小灯泡正常发光,电流表的示数为0.8A(不考虑温度对电阻的影响),则下列说法正确的是()
A.电源电压为7.2V
B.电阻R1的阻值为20Ω
C.电路中消耗的最大总功率与最小总功率之比为4:1
D.小灯泡的额定功率是3W
【分析】(1)当S闭合,S1断开,且滑片P在b端时,灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联,电流表测电路中的电流,根据电阻的串联和欧姆定律求出电源的电压;
(2)当S、S1都闭合,且滑片P在a端时,灯泡与R1并联,电流表测干路电流,灯泡正常发光,先计算其电流,再由P=UI计算其额定功率;
根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出通过灯泡的电流,根据并联电路的电流特点求出通过R1的电流,再根据欧姆定律求出R1的阻值;
(3)当灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联时电路中的电阻最大,电路消耗的总功率最小,根据P=UI求出其大小;当灯泡与R1并联时电路中的总电阻最小,电路消耗的总功率最大,根据P=UI求出其大小,进一步求出两者的比值。
【解答】解:(1)由图知,当S闭合,S1断开,且滑片P在b端时,灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联,电流表测电路中的电流,
由串联电路特点和欧姆定律可得,电源的电压:
U=I(R L+R2)=0.2A×(10Ω+20Ω)=6V;故A错误;
(2)当S、S1都闭合,且滑片P在a端时,灯泡与R1并联,电流表测干路电流,
=U=6V,
此时小灯泡正常发光,所以灯泡的额定电压U
额
此时通过灯泡的电流:
I L===0.6A,
所以灯泡的额定功率:
P额=U额I L=6V×0.6A=3.6W,故D错误;
通过R1的电流:
I1=I′﹣I L=0.8A﹣0.6A=0.2A,
电阻R1的阻值:R1===30Ω;故B错误;
(3)根据电路图和P=可知,灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联时电路中的电阻最大,
电路消耗的总功率最小;灯泡与R1并联时电路中的总电阻最小,电路消耗的总功率最大。
则电路中消耗的最大总功率与最小总功率之比:
P max:P min=UI′:UI=I′:I=0.8A:0.2A=4:1.故C正确。
故选:C。
【点评】本题考查了电阻的串联和并联电路的特点,开关闭合前后电流表所测电路元件和电路最大、最小电功率的判断是关键。
二、填空题(共5小题)
13.(2分)在测量小灯泡电阻的实验中。
正确连接电路并闭合开关后,电压表和电流表的示数如图所示。
则流过小灯泡的电流为0.5A,小灯泡的电阻为5Ω。
【分析】(1)电压表和电流表的读数:确定使用的量程,确定每一个大格和每一个小格各代表多少。
(2)知道灯泡的电压和电流,根据欧姆定律求电阻。
【解答】解:电流表使用的0~0.6A量程,灯泡电流为0.5A;电压表使用的0~3V量程,灯泡两端电压为2.5V。
由I=可知,
灯泡电阻R===5Ω。
故答案为:0.5;5。
【点评】该题是比较简单的电压表和电流表读数问题,以及欧姆定律的简单计算,是很简单题目。
14.(3分)小明家每天使用的用电器平均功率为200W,若某月以30天计算,如图所示是小明家的电能表以及该表月初读数,则月末他家电能表示数为1431.6kW•h.某天他家已接入用电器的总功率为1800W,则还可连接“220V60W”的白炽灯6盏。
【分析】(1)利用W=Pt求出小明家这个月消耗的电能,加上月初电能表的示数可得月末他家电能表示数;
(2)220V说明电能表要在220V的电路中使用,10A表示电能表平时工作允许通过的最大电流,根据P=UI求出他家电能表允许同时使用用电器的最大总功率,知道已接入用电器的总功率,可求还可连接的用电器的功率,进而求出白炽灯的盏数。
【解答】解:
(1)小明家这个月消耗的电能:
W=Pt=0.2kW×24h×30=144kW•h,
由图知,月初电能表的示数W1=1287.6kW•h,
月末他家电能表示数:
W2=W1+W=1287.6kW•h+144kW•h=1431.6kW•h;
(2)他家电能表允许同时使用用电器的最大总功率P=UI=220V×10A=2200W,
可连接的用电器的功率:
P′=P﹣1800W=2200W﹣1800W=400W,
还可连接的白炽灯的盏数
n==≈6.7,取6盏。
故答案为:1431.6;6。
【点评】本题考查了电能和电功率的计算,注意电能表最后一位示数是小数位,易错点!15.(2分)小新按图甲所示的电路进行实验,当闭合开关,用电器正常工作时,电压表V1和V2的指针位置完全一样,如图乙所示,则电压表V1的示数为10V,L1两端的电压为8V。
【分析】由电路图可知,L1、L2串联,电压表V1测量串联电路两端电压,电压表V2测量L2两端电压;根据串联电路两端电压等于各部分电压之和确定电压表的量程,然后根据分度值以及指针的位置读出两电压表的示数,最后根据串联电路电压的规律求出灯L1两端电压。
【解答】解:由电路图可知,L1、L2串联,电压表V1测量串联电路两端电压,电压表V2测量L2两端电压;由于串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以V1选的是大量程,V2的是小量程,即V1的量程为0~15V,分度值为0.5V,示数为10V;V2的量程为0~3V,分度值为0.1V,示数为2V;
因为串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以灯L1两端电压:U1=U﹣U2=10V﹣2V =8V。
故答案为:10;8。
【点评】本题考查了串联电路的电压特点,关键是电表所测电路元件的辨别以及电表量程的判断和读数。
16.(2分)如图甲所示电路中,R0为定值电阻,R1为滑动变阻器。
图乙是该滑动变阻器滑片从a滑到b过程中消耗的电功率与电流关系的图象。
则该滑动变阻器的最大电阻值是
50Ω,电源电压是12V.
【分析】由电路图可知,R0与R1串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)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,根据图象读出滑动变阻器消耗的电功率,利用P=I2R求出滑动变阻器的最大阻值;
(2)由图象读出电路中的电流为0.4A时R1的电功率,根据P=I2R求出R1接入电路的电阻,根据电阻的串联和欧姆定律表示出电源的电压,利用电源的电压不变得出等式求出R0的阻值,进一步根据电阻的串联和欧姆定律求出电源的电压。
【解答】解:由电路图可知,R0与R1串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)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,
由图象可知,电路中的最小电流为I=0.2A时,R1的电功率P1=2W,
由P=I2R可得,滑动变阻器的最大阻值:
R1===50Ω;
(2)由图象可知,当电路中的电流I′=0.4A时,R1的电功率P1′=3.2W,
此时R1接入电路的电阻:
R1′===20Ω;
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,由I=可得,电源的电压:
U=I′(R0+R1′)=0.4A×(R0+20Ω)﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①,
当电路中的电流I=0.2A时,电源的电压:
U=I(R0+R1)=0.2A×(R0+50Ω)﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②,
因电源的电压不变,
所以,0.4A×(R0+20Ω)=0.2A×(R0+50Ω),
解得:R0=10Ω;
则电源的电压:
U=I(R0+R1)=0.2A×(10Ω+50Ω)=12V。
故答案为:50;12。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用,关键是利用好电源的电压不变和从图象中读出电流对应的功率。
17.(3分)如图,已知R2=3R1,电源电压U=10V,且保持不变,当闭合开关S,并调节滑片P使它位于R3的A处时,流过R3的电流为I A,电压表示数为U1;之后断开开关S,并调节滑片P,使它位于R3的B处,这时流过R3的电流为I B,电压表示数为U2=2V.若两次电流I A:I B=1:2,则先后两次电压表示数U1:U2=1:2,滑动变阻器电阻R A:R B=9:1,滑动变阻器消耗的电功率P A:P B=9:4。
【分析】当闭合开关S,该电路为R1和滑动变阻器串联的电路;断开开关S,此时为R2、R1和滑动变阻器串联的电路;根据串联电路的电流关系和欧姆定律可以得出电流的表达式,根据两个表达式求出电压之比;根据串联电路的电压关系求出滑动变阻器两端的电压,根据欧姆定律得出电阻的表达式,从而求出电阻之比;根据公式P=UI比较电动率之比。
【解答】解:
当闭合开关S,该电路为R1和滑动变阻器串联的电路;调节滑片P使它位于R3的A处时(如图1),此时电压表测量的是R1两端的电压,流过R3的电流为I A,电压表示数为U1;
此时电路的电流为:I A=;
断开开关S,此时为R2、R1和滑动变阻器串联的电路,并调节滑片P,使它位于R3的B处(如图2),这时流过R3的电流为I B,电压表示数为U2=2V;
此时电路的电流为:I B=;
两次电流I A:I B=1:2,则:=1:2,
解得:U1:U2=1:2;
已知U2=2V,则U1=U2=×2V=1V;
当闭合开关S时(如图1),由串联电路的特点可知,滑动变阻器两端的电压为:U3=U﹣U1=10V﹣1V=9V;
根据I=可得,此时滑动变阻器接入电路的电阻为:R A==﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①;
断开开关S时(如图2),已知R2=3R1,
根据串联电路的分压规律可知,R2两端的电压为R1两端电压的3倍,即U'2=3U2=3×2V =6V;
则滑动变阻器此时两端的电压为:U'3=U﹣U2﹣U'2=10V﹣2V﹣6V=2V;
根据I=可知此时滑动变阻器接入电路的电阻为:R B==﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②;
两次电流I A:I B=1:2﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③,
则滑动变阻器的电阻之比为R A:R B=:=;
滑动变阻器消耗的电功率之比:
P A:P B=U3I A:U'3I B=9V×I A:(2V×I B)=9V×1:(2V×2)=9:4。
故答案为:1:2;9:1;9:4。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用,有一定的难度。
三、实验题(每空2分,共24分)
18.(6分)在探究物质的吸热本领实验中,小罗将质量相同的甲、乙两种液体分别装入两个完全相同的烧杯中,分别用两个完全相同的酒精灯同时加热,用两支相同的温度计分别测量烧杯内液体的温度,液体温度随时间变化关系如图所示。
(1)实验中,记录加热时间的意义是比较吸收热量的多少。
(2)加热到相同的温度,乙(选填“甲”或“乙”)吸收的热量多;
(3)分析图象,若甲、乙两种液体中,一种液体是水,另一种液体的比热容是 2.1×103 J/(kg•℃)[c水=4.2×103J/(kg•℃)]。
【分析】(1)我们使用相同的酒精灯通过加热时间的长短来比较吸热多少,这种方法叫转化
法;
(2)由表中数据结合转换法分析;
(3)由相同质量的不同物质升高相同的温度,比较吸收的热量(即比较加热时间),吸收热量多的吸热能力强结合水的比热容大,确定哪种物质是水;
根据c=,相同质量的液体升高相同的温度,比热容与吸热的热量成正比,求另一种液体的比热容。
【解答】解:(1)根据转换法,实验中,通过加热时间的长短来比较吸热多少,故记录加热时间的意义是比较吸收热量的多少;
(2)由上最右图知,升温到7℃,甲用时6分钟,乙用时12分钟,故乙吸收的热量多;(3)由(2),根据转换法,乙吸收的热量是甲的2倍,根据比较吸热能力的方法,乙的吸热能力强,即乙的比热容大,故为水,甲为另一种液体;
根据c=,相同质量的液体升高相同的温度,比热容与吸热的热量成正比,升高相同
=4.2×103J/(kg•℃),的温度,甲吸收的热量为乙的,因水的比热容为c
水
故另一种液体的比热容是:
c液=×c水=×4.2×103J/(kg•℃)=2.1×103J/(kg•℃)。
故答案为:(1)比较吸收热量的多少;(2)乙;(3)2.1×103。
【点评】本题比较不同物质的吸热能力,考查控制变量法、转换法的应用和比较吸热能力的方法及c=的运用,为热学中的重要实验。
19.(6分)如图是“探究电流通过导体产生的热量与导体电阻间关系”的实验装置,两阻值分别为R和2R的电阻丝浸在烧瓶中,每一烧瓶里各插入一支温度计。
请回答下列问题:
(1)合上开关,经过一段时间,两电阻丝产生热量的多少是通过温度计示数(选填“温度计示数”或“加热时间”)反映出来的;
(2)采用如图所示这种连接方式的目的是控制电流和通电时间相同。
(3)为了便于比较导体通过电流产生热量的多少,两瓶中应装入质量和初温相同的同种液体。